航空航天领域陶瓷3D打印不仅使用该项技术来制造陶瓷基复合材料，而且3D打印可以减少生产步骤，缩短生产时间，降低成本，其中的挑战主要在于纤维增强材料的混合，实现零件完全致密以及工艺和性能的优化。目前，几种陶瓷3D打印工艺都在探索军用飞机的应用，如SLA、DLP、直接墨水书写（DIW）、粉末床激光烧结以及气溶胶喷射（AJP）等等。

  SLA与DLP具有类似的原理，都在树脂中加入陶瓷粉末得到陶瓷浆料进行3D打印。与其他技术相比，基于光固化的技术适合制备高精度、形状复杂的大型零件。但其对于浆料的要求一般较高，如浆料需要有较高的固相含量、较低的密度，同时陶瓷颗粒需要在树脂中分散均匀，而且该方法的所使用的设备昂贵，制造成本较高。国际知名的几家陶瓷3D打印设备商均采用该成型技术。

法国航天局利用3DCERAM 的3D打印服务为小型卫星设计了一种新的陶瓷天线

  直接墨水书写（DIW）技术是将陶瓷粉末与各种有机物混合，制成陶瓷墨水，然后通过打印机将其打印到成形平面上形成陶瓷坯体。对喷墨打印技术来说，陶瓷墨水的配制是关键。这要求陶瓷粉体在墨水中能够良好均匀地分散，并具有合适的粘度、表面张力及电导率，以及较快的干燥速率和尽可能高的固相含量。目前，该技术的难点是墨水中的固相含量太低，这会导致陶瓷坯体致密度较低，而过度提高固相含量又会使墨水的喷射变困难。此前有研究人员采用该技术制备了Si3N4陶瓷齿轮坯体，其密度达3.18 g/cm3 ，断裂韧性为4.4MPa m1/2，抗压强度为600MPa。可以看出，喷墨打印技术所得制品具有良好的力学性能。这也说明喷墨打印技术在高性能氮化硅陶瓷的生产中具有巨大潜力。

采用直接墨水书写技术3D打印的Al2O3坯体

 粘结剂喷射技术（3DP）是在粉末床上选择性的喷射粘结剂，通过层层制造得到最终的陶瓷坯体。该技术在制备多孔陶瓷零件时有较大优势，但是其成形精度较差，表面较粗糙，这与粉体成分、颗粒大小、流动性和可润湿性等有较大联系。在制造过程中，可以通过控制粉末层的湿度来提高所得毛坯的尺寸和表面的精度。3DP成形法所制备的零件致密度一般较低，通常需要后续工艺来提高其致密度，如在烧结前进行冷等静压和高压浸渗处理，可以显著提高烧结后制品的致密性，但同时也会使生产率降低。研究使用3DP技术制备Ti3SiC2陶瓷，随后进行硅熔体和铝硅合金的渗透，复合材料密度可以达到4.1g/cm3，这种全致密材料的弯曲强度最高为233 MPa，力学性能较好。3DP技术为陶瓷复合材料的制备提供了一种新型方案。

NASA格伦研究中心采用粘结剂喷射技术打印的SiC陶瓷复合材料涡轮发动机部件

粉末床激光烧结（SLS）是采用激光选择性地扫描粉末床表面，使粉末材料受热熔化并粘结在一起，并最终形成坯体。陶瓷材料的烧结温度很高，难以直接进行烧结成形。目前，只能通过间接激光选区烧结法对陶瓷材料烧结，其方法是将低熔点的有机粘结剂覆盖于陶瓷颗粒表面，然后激光只对有机粘结剂进行熔化，使陶瓷颗粒相互结合。虽然改进后的成形过程较简单，但是由于有机高分子粘结剂含量较高，因而所得坯体密度较低，疏松多孔，故通常需进行后续处理提高致密度，如等静压处理、浸渗技术等。

   作为航空航天领域极富前景的高温陶瓷材料，3D打印将为其专业化组件的生产发挥作用。无论是作为高温合金替代物的陶瓷基复合材料，还是作为飞机或者火箭发动机高温结构组件的先进陶瓷材料，3D打印或将改变这些领域的制造方式。

文章摘自腾讯网