【原】1080mm/h超高速陶瓷连续成型3D打印机无需刮刀，季华实验室取得突破

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。

△打印过程视频

△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

打印模式	连续打印	准连续打印	逐层打印
打印速度	＞500 mm/h	50-500 mm/h	＜50 mm/h
适用材料	低粘度陶瓷、树脂	中粘度陶瓷、树脂	高粘度陶瓷、树脂
成型尺寸	37mm×64mm
机身尺寸	850mm×450mm×750mm
Z轴定位精度	2μm
光源功率	0-5000mW
光源波长	405nm
额定电压	220V
机器重量	95kg

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。