自周一起，德國(guó)漢諾威市舉辦了一年一度的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，該展會(huì)專注于制造業(yè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。從機(jī)器人到人工智能，展會(huì)的重點(diǎn)是自動(dòng)化、技術(shù)和數(shù)字化。參展商和觀眾中自然也包括多家增材制造企業(yè)。

我們今天之所以討論這個(gè)話題，是因?yàn)橐豁?xiàng)特別引人注目的計(jì)劃：由卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的研究人員主導(dǎo)的一個(gè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目名為CeraMMAM（陶瓷多材料增材制造），它采用了一種通用的樹脂粘合劑系統(tǒng)，可以在單個(gè)料槽中打印多種材料。其目標(biāo)是什么？能夠?qū)⑻沾膳c金屬，甚至不同類型的陶瓷結(jié)合起來(lái)。這將實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電氣和熱學(xué)性能的精確融合。

研究人員采用的方法基于光聚合：將光敏樹脂暴露于特定波長(zhǎng)的光下，使其局部固化。不同之處在于，這種樹脂含有陶瓷或金屬顆粒，以及一種粘合劑，可以將不同的材料粘合在一起。之后還需要進(jìn)行脫脂和燒結(jié)步驟才能獲得最終部件。

據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱，這種通用粘合劑是由液態(tài)聚合物、功能性添加劑和光引發(fā)劑混合而成。目前已知的信息僅限于此——但這正是CeraMMAM工藝的創(chuàng)新之處。因此，材料制備工作至關(guān)重要。目前已知的是，研究人員擁有一臺(tái)Lithoz 3D打印機(jī)。來(lái)自卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的Chantal-Liv Lehmann繼續(xù)說(shuō)道：

得益于我們通用的粘合系統(tǒng)，我們可以制造具有創(chuàng)新且有時(shí)相互矛盾特性的多材料組件。這為以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的全新設(shè)計(jì)和功能打開了大門。例如，我們可以生產(chǎn)內(nèi)部柔軟、表面異常堅(jiān)硬的陶瓷齒輪等組件。

CeraMMAM工藝的材料和應(yīng)用

到目前為止，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功測(cè)試了基于氧化鋁和氧化鋯的陶瓷-陶瓷組合，以及氧化鋁增強(qiáng)氧化鋯（ATZ）和氧化鋯增強(qiáng)氧化鋁的混合物。

材料的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要（圖片來(lái)源：Amadeus Bramsiepe）

研究團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)，這項(xiàng)工藝在航空航天、醫(yī)療和機(jī)械工程領(lǐng)域尤其有用。例如，它可以用于制造定制的骨骼和牙科植入物，或者制造具有精確控制的燒結(jié)區(qū)域和孔隙率的耐磨耐熱部件。

編譯整理：3dnatives