增材制造技術(shù)如今在諸如醫(yī)療、電子和航空航天等領(lǐng)域正日益發(fā)揮出引領(lǐng)創(chuàng)新的作用，尤其是在現(xiàn)有應(yīng)用方案無法更進(jìn)一步而需要突破某些瓶頸的時(shí)候。其中，復(fù)合材料3D打印受到了格外廣泛的關(guān)注，因?yàn)樗軌驗(yàn)橹圃焯囟ň哂懈倪M(jìn)性能的功能部件提供額外的可能性。

Lithoz 作為陶瓷增材制造的全球市場(chǎng)引領(lǐng)者和技術(shù)先驅(qū) ，一直在開發(fā)突破性的多材料3D打印技術(shù)。如今借助Lithoz全新推出的多材料3D打印機(jī)，增材制造不再局限于單項(xiàng)材料。CeraFab Multi 2M30充分利用了增材制造的全部潛力，可在單個(gè)組件中對(duì)陶瓷、金屬和聚合物等不同材料及其特性進(jìn)行組合處理。

■CeraFab Multi 2M30 復(fù)合材料3D打印設(shè)備

通過將設(shè)計(jì)空間擴(kuò)展到不同的材料，復(fù)合材料的一體打印成型將使得3D打印零件的顛覆性設(shè)計(jì)成為可能，通過多種材料的復(fù)合成型，組件中的一部分到另一部分即可實(shí)現(xiàn)材料成分與結(jié)構(gòu)的改變，從而達(dá)到某種屬性或功能的對(duì)應(yīng)變化。這樣具有不同成分和/或微觀結(jié)構(gòu)的特殊類型高級(jí)復(fù)合材料，也被稱為功能梯度材料（FGM）和功能梯度結(jié)構(gòu)（FGS）。無需進(jìn)行后道的連接或組裝，即可實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜的形狀與不同材料相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，非常適用于替換傳統(tǒng)分體式設(shè)計(jì)的組裝部件。

■CeraFab Multi可以實(shí)現(xiàn)的復(fù)合材料的潛在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組合

CeraFab Multi 2M30的成型艙由兩個(gè)料盤系統(tǒng)組成。兩個(gè)獨(dú)立的料盤系統(tǒng)意味著陶瓷可以與其他陶瓷、聚合物或金屬結(jié)合。料盤系統(tǒng)根據(jù)要求在投影系統(tǒng)上移動(dòng)，料盤的底部是透明的，允許光源從下方對(duì)包含光敏樹脂的漿料進(jìn)行曝光。打印平臺(tái)在成型過程中上下移動(dòng)，而在切換材料時(shí)料盤系統(tǒng)會(huì)對(duì)應(yīng)切換到成型平臺(tái)的下方。創(chuàng)新的雙料盤系統(tǒng)不僅提高了材料切換的速度、準(zhǔn)確性和有效性，同時(shí)配備的全自動(dòng)清潔系統(tǒng)也避免了材料更換過程中的交叉污染。復(fù)合材料打印的一個(gè)關(guān)鍵步驟是對(duì)所選材料進(jìn)行一體化燒結(jié)。各組分的燒結(jié)收縮行為同時(shí)也與漿料開發(fā)的各類因素有關(guān)，如固含量、粒度形狀和分布等。Lithoz也正在與客戶不斷合作探索，確保多材料組件有更好的共燒結(jié)工藝。

■基于陶瓷的復(fù)合材料3D打印應(yīng)用案例

理論上這臺(tái)復(fù)合打印機(jī)可以進(jìn)行各種完全不同的特性在同一零件組合的深度探索：如不同的致密度、不同的硬度、不同的透明度、不同的生物相容性、不同的導(dǎo)電性和磁性、顏色變化組合等。這為眾多的應(yīng)用領(lǐng)域，如電子和嵌入式傳感器、生物醫(yī)學(xué)的植入物、航空航天、汽車以及能源系統(tǒng)等，都提供的全新的解決思路。