高性能陶瓷被認(rèn)為是工業(yè)級(jí)快速成型的下一個(gè)前沿。近日，法國(guó)3D打印機(jī)經(jīng)銷商Multistation推出了全新的增材制造工藝Biocerawax——這是一種在Solidscape公司的DoD（dro on Demand）高分辨率基于蠟材料的3D打印技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的低成本生物陶瓷3D打印工藝。

目前的行業(yè)中有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的陶瓷3D打印，不過(guò)其中大多數(shù)都是基于光固化過(guò)程的。例如Lithoz的LCM技術(shù)，或3DCeram和Prodways的基于DLP技術(shù)的陶瓷制造。而這次Multistation推出的Biocerawax工藝是由法國(guó)圣艾蒂安高等礦業(yè)學(xué)院（EMSE）開(kāi)發(fā)的，主要是使用Solidscape的機(jī)器進(jìn)行失模浸漬來(lái)制造復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)。

換句話說(shuō),這種失模浸漬是先用蠟制造，然后填滿陶瓷，這些蠟會(huì)在窯爐的后處理過(guò)程中被融化掉，而陶瓷被燒結(jié)在一起。實(shí)際上這一技術(shù)與Lithoz和3DCeram的沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的差距，只不過(guò)Biocerawax技術(shù)使用的是蠟質(zhì)材料而非樹(shù)脂，這樣有助于在降低成本，但是對(duì)于零部件可能需要更為廣泛的后處理。

到目前為止，生物陶瓷材料，如鈣磷酸鹽（CaP），主要通過(guò)傳統(tǒng)陶瓷工藝制造（比如Multistation介紹的，粒子瀝濾、相分離、氣體發(fā)泡、亞克力模板復(fù)制、骨加工等）。但是該公司稱這些傳統(tǒng)的方法存在構(gòu)建限制、內(nèi)部不均勻和樣本之間變化大等缺陷。這種構(gòu)建過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化的缺失使得它們難以用于需要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，并具有可重現(xiàn)性的生物實(shí)驗(yàn)。

如今一個(gè)可能的解決方案是將計(jì)算技術(shù)與增材制造（比如SLA、甚至SLM）結(jié)合起來(lái)，這樣的工藝能夠通過(guò)高水平的控制設(shè)計(jì)來(lái)克服這種幾何上以及可重現(xiàn)性的限制。然而激光束技術(shù)不僅成本更高，而且仍然存在一些比較大的缺點(diǎn)，比如從一種生物陶瓷的相組成到另一個(gè)之間缺乏靈活性（尤其是對(duì)CaP），而且在后處理方面也存在問(wèn)題，包括原料與支撐材料的去除。

從另一方面，EMSE的David Marchat博士解釋說(shuō)，Biocerawax工藝可以解決上述大部分問(wèn)題，并且確保相生物相容性的存在（不會(huì)誘發(fā)相位修改和留下有毒殘留物），精確地復(fù)制各種自定義結(jié)構(gòu)（例如最多只有5微米寬的通道等），而且它們的制造成本要比基于激光或者電子束的技術(shù)要低得多。

Multistation在剛剛結(jié)束的法蘭克福formnext展（2015年11月17日—20日）上展示了使用磷酸鈣、羥基磷灰石Ca10（PO4）6（OH）2等生物陶瓷材料制造的模型。