傳統陶瓷部件的制造是對陶瓷粉末進行加工，進而獲得想要的結構及性能。在許多情況下，陶瓷部件在進行燒結后需要金剛石刀具等進行下一步地加工。這樣的方法限定了陶瓷零件的復雜程度。為解決這個問題，出現了陶瓷零件的增材制造技術。然而，使用該技術對氧化鋁陶瓷進行制造時，氧化鋁陶瓷的強度并不高。在Open Ceramics刊登的一篇文章中，奧地利礦業大學Josef Schlacher等人提出了一種逐層沉積的工藝去實現多材料、高機械性能零件的增材制造，并成功制造出高強度的氧化鋁陶瓷。
通過采用一種多材料結合的制造方法，Josef Schlacher等人采用基于立體光刻的陶瓷制造技術，使用了分離漿料的雙缸系統，交替進行氧化鋁和氧化鋯層的打印，并首次制造出了高強度的氧化鋁基陶瓷（1GPa）。這種技術讓不同材料分層沉積，可以在表面層引入壓縮殘余應力，提高了陶瓷材料的強度和穩定性。分層沉積的樣品示意圖如圖一所示，其中A為氧化鋁，ZTA為氧化鋯。
在陶瓷零件的3D打印中，借助于立體光刻技術的逐層制造特點，因而可以使氧化鋁-氧化鋯層夾在氧化鋁層中，從而引入了顯著的殘余壓應力，進而得到高于1GPa的強度。比作為對比的整體氧化鋁（強度只有650MPa左右）有明顯優勢。因而Josef Schlacher等人將多材料方法與3D打印技術結合的方法提供了制造具有更高強度和穩定性的復雜零件的一個新工藝。
來源：南極熊3D打印網
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高經理
