1080mm/h超高速陶瓷连续成型3D打印机无需刮刀，季华实验室取突破

导语：光固化连续成型一直是3D打印领域研究的前沿技术方向，因为它能够实现数十倍的打印速度，是未来3D打印技术被用于大批量生产最有希望的技术之一。

2024年4月18日，南极熊获悉，位于佛山的季华实验室宣布，已成功研发出最高打印速度可达1080mm/h（1小时打印1.08米高） 的光固化连续成型3D 打印机。这台3D打印机无需刮刀装置，彻底去掉了每层打印过程中的停顿时间，具有极高的打印成型效率，而且这台3D打印机不但可以打印树脂，还能够打印陶瓷等多种材料。

△季华实验室研发的超高速陶瓷连续成型 3D 打印设备 CER-CLIP300

近年来，增材制造技术已实现复杂结构陶瓷零件的近净成形，有效克服了陶瓷关键构件设计与制造工艺的巨大局限性。然而，目前陶瓷增材制造均采用逐层成型，一般具有明显分层结构，致使陶瓷制件成型效率低、表面质量差、力学性能不足及存在各向异性等问题，无法实现高标准严要求承力结构的快速制造。

△传统 DLP 打印陶瓷件与陶瓷连续打印件微观结构对比

区别于现有逐层增材制造，连续光固化增材制造可无间断连续成型，克服了逐层打印的层间缺陷和各向异性，以其超高的成型效率和优异的制件性能成为近年来研究的焦点。采用该技术，成型效率可提升1-2个数量级，已在树脂、橡胶、陶瓷前驱体等低粘度材料上实现了小尺寸、多孔结构的高效、高性能制造。但仍难以应用于用途更广泛的陶瓷材料。

△陶瓷（氧化锆、氧化硅等）连续成型打印件

鉴于此，季华实验室自由成型增材制造团队刘亚雄教授，带领团队通过多年实验研究，成功解决了陶瓷连续成型增材制造技术存在的关键问题，并研发出超高速陶瓷连续成型3D 打印机。针对陶瓷固化属性，该打印机开发出连续、准连续和逐层打印三种模式，最高打印速度可达 1080 mm/h，可实现陶瓷、树脂等材料的连续打印，消除打印件表面粗糙台阶，使打印件各向同性，在实现制造效率飞跃提升的同时也使陶瓷材料具有更好的性能。

技术优势
●成形效率：高于传统逐层打印一个数量级以上
●兼容性：三种打印模式兼容多种材料
●高表面质量：无台阶效应
●性能：克服各项异性

△技术参数

南极熊认为，该技术有望突破陶瓷高速高质量成形的瓶颈，促进解决工业、医用陶瓷领域技术问题，在高温陶瓷或陶瓷吸嘴、髋关节、过滤器、催化剂载体等复杂零件的制造中具有极高的应用价值。
目前围绕该技术已申请 10 余项专利。此外，团队还拥有聚合物五轴 3D 打印机、FDM 打印机、DLP 多材料 3D 打印机、微纳尺度静电 3D 打印机、多材料打印/培养一体化打印设备、粘结剂喷射3D打印设备等，可提供全方位的3D打印技术服务。

关于季华实验室
季华实验室（以下简称“实验室”）是广东省委、省政府于2017年12月启动的首批省实验室之一，以打造先进制造科学与技术领域国内一流、国际高端的战略科技创新平台为目标，重点聚焦新型显示装备、半导体技术与装备、高端数控机床三大主研究方向开展关键核心技术系统攻关和重大装备研制。

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