陶瓷是一種傳統的無機材料，精美實用，常由非金屬氧化物 (如氧化鋁、氧化硅等）和其他添加劑經過高溫燒結而成，已經有上千年的歷史。陶瓷材料具有很高的硬度、耐磨性、耐高溫、化學腐蝕以及良好的絕緣性能，被廣泛應用于航空航天、汽車、電子、醫療等領域。硬而脆的特點使陶瓷材料加工成形尤其困難，傳統陶瓷制備工藝只能制造簡單三維形狀的產品，而且成本高、周期長。
 
陶瓷3D打印技術的發展使復雜陶瓷產品制備成為可能，3D打印技術所具有的操作簡單、速度快、精度高等優點給陶瓷制備行業注入了新的活力。
 
一、3D打印陶瓷的發展背景
 
陶瓷3D打印可以制備結構復雜、高精度的多功能陶瓷，在建筑、工業、醫學、航空航天等領域有著廣泛的應用，在陶瓷型芯、骨科替代物、催化器等方向具有良好的應用前景，將給我們的生活帶來巨大改變。
 
 
 
3D打印陶瓷市場當前最大的客戶群體都來源于航空航天和國防高新技術行業，二者均對陶瓷制品（例如航天器的隔熱瓦）有著巨大的需求。
 
其次就是生物醫療領域，在這個領域中陶瓷多被應用于制造如義齒、手術器械、人體義肢、人工關節等醫療用品，因為通過3D打印技術可以準確的獲得患者的身體數據，以此更好的為患者定制所需的醫療用品，同時具有較好的生物兼容性。
 
由于3D打印的陶瓷漿料制備難度較大，陶瓷粉體與結合劑的比例、pH值、顆粒尺度和漿料的流變性等都對陶瓷制品的性能有著很大的影響，因此該技術在實際應用方面還有很大的進步空間。
 
陶瓷3D打印技術有著傳統技術所不能替代的優勢，相信隨著陶瓷漿料制備技術的不斷提升，陶瓷3D打印技術會與生物醫療領域有更緊密的結合。
 
二、材料及應用
 
陶瓷材料具有高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩定性好、耐腐蝕等特性，是三大固體材料之一。目前陶瓷3D打印制備的主要材料有氧化鋁、氧化鋯、磷酸鈣等。  
陶瓷3D打印的流程分為以下步驟：
 
1、3D打印成形
使用3D打印技術使陶瓷零件成形，得到特定形狀結構的陶瓷坯體。
 
2、坯體后處理
對陶瓷坯體進行清洗、表面增強、修復、干燥等后處理，使坯體的強度、精度等性能達到要求，有利于之后的熱處理環節。
 
3、陶瓷脫脂和燒結工藝
將完好的坯體放入爐子中，按照設定好的溫度制度、焙燒氣氛和壓力進行熱處理。這個過程分為兩個階段：加熱到500℃以上脫去坯體中的有機物，這是非常容易出現缺陷的時期；加熱到1000℃以上實現致密化、形成陶瓷，這是晶粒長大、晶界形成、實現陶瓷強度的過程，決定著制品的最終性能。
 
燒結完成并冷卻后，便可得到最終的陶瓷3D打印成品。
 
三、織雀®系列3D打印設備
 
針對超高精度3D打印技術發展的市場需求，托托科技自主研發織雀®系列3D光刻設備，旨在為微納加工領域帶來革命性的技術進步。該設備融合了先進的光刻技術和精密的制造工藝，涵蓋1 μm到5 μm的光刻精度。針對多光刻精度需求，設計了自由切換多種精度模式（1 μm / 2 μm / 5 μm）系列設備，為用戶提供了更大的靈活性和選擇空間。
除了高精度光刻能力外，織雀®系列3D光刻設備還支持多種樹脂和陶瓷材料的打印，適用于各種應用場景，尤其適合于新材料的開發和研究。其對準駁接打印功能支持在已有樣品上進行打印變得更加簡便高效，特別適用于微納3D打印與柔性電子器件結合領域。打印設備最小可加工料池體積僅15 ml，加工最大幅面可達100 mmx100 mm，使其具備了出色的小型化設計和空間利用率。
這款設備的問世，標志著微納加工領域邁向了一個全新的階段。
 
織雀®系列3D光刻設備產品亮點：
光刻精度高達1 μm
多精度自由切換(1 μm / 2 μm / 5 μm)
支持多種樹脂/陶瓷材料打印(適合新材料開發)
支持在已有樣品上進行對準駁接打印
全畫幅聚焦掃描
最小可加工料池體積15 ml