與手工或藝術陶瓷相反，技術陶瓷是在許多工業部門中使用了幾個世紀的材料。它們以其耐溫性、硬度和機械效能而聞名。在增材製造領域，陶瓷不像聚合物或金屬那麼受歡迎，仍然是一個利基市場，儘管 3D 技術特別適合這些材料。事實上，由於其特性，技術陶瓷是難以成型的材料，而增材製造代表了建立複雜幾何形狀的相關替代方案。目前與光聚合、粉末床和擠出相容工藝，陶瓷為製造商、實驗室和研究中心提供了多種優勢。其中，比利時陶瓷工業研究中心（CRIBC）依賴了幾種3D列印工藝，包括法國製造商Pollen AM的工藝。
在過去的二十年中，CRIBC 投資於增材製造，以便能夠製造具有複雜幾何形狀的零件。事實上，技術陶瓷是易碎且耐火的材料，因此本質上難以成型。在使用傳統工藝建立複雜的幾何形狀時，交貨時間會延長，並且零件的成本會受到很大影響。增材製造的承諾恰恰在於克服這一陷阱：提供複雜的幾何形狀，同時保留陶瓷的特性，無論使用何種材料。
市場上的技術陶瓷
目前有各種各樣的技術陶瓷可以滿足各種市場和需求。增材製造中最常用的家族無疑是氧化陶瓷，正如其名稱所示，氧化陶瓷由氧化鋁或氧化鋯等金屬氧化物組成。它們在醫療領域用於製造骨骼植入物以及在製表領域。接下來是具有良好機械效能和耐溫性的氮化物材料的非氧化陶瓷，以及過硬且經常用於抗摩擦性的碳化物。例如，碳化矽的硬度是鋼的三倍。
在增材製造中，製造商可以使用不同的技術方法來設計他們的零件，但它們並非都與所有陶瓷系列相容。CRIBC 測試了幾種陶瓷 3D 列印工藝，並能夠比較所獲得部件的質量、特性和效能。CRIBC 製造流程專案經理 Fabrice Petit 解釋說：“有許多用於陶瓷的新增劑技術，但沒有一種能取代其他技術。將根據所需的應用進行選擇。
例如，立體光刻技術將是具有小開口和低質量的小零件的理想選擇。粉末粘合允許設計大型但非常多孔的零件，因此其用途相當有限。在我看來，擠出工藝仍然是最有趣的，尤其是 Pollen AM 的技術，因為它依賴於注塑行業中的顆粒形式的材料。它是一種開放式機器，可降低材料成本並開闢可能性領域。”
Pollen AM 技術的選擇
CRIBC 主要使用 Pollen AM 技術研究氧化物，儘管它開始使用氮化物來滿足溫度要求。它還計劃測試碳化物，包括碳化鎢。研究中心正在評估零件的技術和特性，無論是晶格結構、氮化物微型渦輪機、碳化鎢刀具等。結果令人滿意：Pollen AM 的擠壓工藝生產出具有非常好的表面光潔度的優質零件，可以受到機械應力。
這通常是陶瓷增材製造面臨的挑戰：需要注意零件的孔隙率，因為如果它太高，機械效能就會不足。表面狀況是一個關鍵點，因為如果它退化，它會導致裂縫，因此零件會在應力後破裂。無論如何，Fabrice Petit 補充道，“陶瓷增材製造與所有 3D 技術一樣，提供了更大的設計自由度。我認為這與陶瓷更相關，因為它們的特性和特性。”
最後，Pollen AM 的擠壓工藝比其他陶瓷 3D 列印技術更清潔、更方便的優勢。例如，粉床工藝對操作員的健康構成威脅，特別是對他們的呼吸道，但也需要在工作環境中進行一定的安裝；Pollen AM 的機器可以在封閉的辦公室中使用。Fabrice Petit 總結道。“從實用的角度來看，PAM 技術比其他技術具有明顯的優勢。再加上材料相容性、成本和最終零件的質量，它是一種理想的陶瓷增材製造技術。”
