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2023/06/05 傳統工藝也高科技!陶瓷3D列印的無限潛力

陶瓷3D列印應用廣泛,具獨特性,適用於醫療和航空等領域,也可用於裝飾和藝術品,想知道它的技術、專門的3D列印機後處理、應用等知識嗎?DiMan帶你探索陶瓷3D列印!


 
陶器3D列印常用的四大材料
1. 赤土︰在
FDM系統中,赤土可擠壓成型,比大多數的黏土更為堅韌。

2. 二氧化矽和黏土混合而成︰瓷器有硬釉、軟釉和骨瓷三種品種,硬釉瓷器用於精美瓷器,由高嶺土、石英和長石製成;軟釉的成分與硬釉相似,但在較低溫度燒製,成品不如硬釉堅硬;骨瓷由骨灰、高嶺土和長石製成。以上皆可用FDM擠壓或粉末形式的黏合劑噴射來製造。

3. 泥漿︰可擠壓,燒製後不會玻璃化,表面比瓷器粗糙,可參考WASP公司的紅色黏土。

4. 炻器︰這是
高溫燒製的無孔陶器,常塗上釉料來提升美觀,是3D列印中常見的材料。

 
陶瓷3D列印可以有多種形式的材料,包括光固化的樹脂和粉末

除了特殊的3D列印機擠出的陶瓷材料,還有可在普通FDM 3D列印機上使用的陶瓷線材。這些線材是聚合物基黏合劑和陶瓷材料的複合材料,聚合物會在燒製的過程中被燒掉,只留下陶瓷材料,然而,某些線材需要單獨的脫脂過程來分離聚合物和陶瓷材料。

 
陶瓷線材非常適合美學應用,例如錶殼

列印陶器方式的優缺
陶瓷3D列印的方式多樣,各有優缺點。成本效益最高的是擠壓,但解析度低;光固化列印和黏合劑噴射的解析度高,但價格也高。

黏土擠壓是最常見的陶器製造方式,例如WASP的delta黏土列印機。陶瓷線材在普通
FDM機器上也能列印陶器,但脫脂時會令列印品縮小。

 
具列印床交換功能的黃蜂黏土列印機

陶瓷3D列印的後處理
直接列印陶瓷材料時,列印品需靜置
乾燥一到兩週,然後進行素瓷燒製和上釉燒製,由於窯爐價格昂貴,許多人會外包燒製。

陶瓷線材的
後處理則較為複雜,因某些線材需要脫脂處理,也就是使用丙酮的化學浴,以及在燒製過程中去除黏合劑,因此整個後處理需時兩天以上。

 
與傳統陶器一樣,3D列印陶器也必須在窯中燒製

陶瓷3D列印的應用
陶瓷3D列印激發了新一代藝術家、雕塑家和建築師的靈感,他們受到華麗而精細的形狀所吸引,而這些形狀在傳統的陶瓷工藝中恰恰難以實現。

近年來,陶瓷3D列印已被應用於創作屋頂瓦片、人工魚礁和建築物上,進一步展現陶瓷3D列印的
設計能力和表現力。

 
3D列印機已成為一些陶藝家實踐藝術的一部分

陶瓷3D列印機的品牌選項
1.
Tethon 3D
Tethon 3D成立於2014年,專注於陶瓷材料的研發和製造,提供用於3D列印的陶瓷粉末、光固化陶瓷、金屬和聚合物樹脂等。Tethon 3D的品牌理念是革新陶瓷3D列印,實現所有的不可能,其材料和技術受到美國專利和其他知識產權的保護。


2.
Fortify
Fortify成立於2016 年,堅信新材料和技術能力,能夠把增材製造行業從工業製造,轉變為射頻和電子設備。


3.
WASP
WASP首先開發了powerWASP,這是一種快速、經濟、多功能的3D列印機,可列印陶瓷混合物;另有一系列的3D delta WASP列印機,可滿足各種尺寸需求,像BigDelta就是一台用於建造房屋的巨型列印機,提供建築規模的3D列印解決方案。


4. Eazao Zero
Eazao Zero提供一款相對實惠且易於使用的擠出機,擁有適中的建造體積和層厚選擇,無需空壓機就能擠出大多數的黏土,適合桌上型使用。此外,他們還提供電窯,幫助完成整個陶器的製作過程,是個相對划算的選擇,適合想要開始製作陶瓷藝術品的人。
 
Eazao提供一種相對實惠的陶瓷3D列印方式

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