陶瓷3D打印领域的全球市场和创新领导者 Lithoz GmbH 已经将2022年视为最成功的一年，订单量是2021年的两倍。2022已经接近尾声了，Lithoz的销售结果表明2022年是将陶瓷增材制造技术生产规模扩大到工业水平的重要一年。通过LCM技术进行批量生产已经吸引了各个领域，越来越多来自航空航天、牙科、医疗和电子等行业的客户正在利用这一强大的工艺。
奥地利Lithoz公司是全球顶尖陶瓷3D打印设备及材料的供应商，由Lithoz陶瓷3D打印机生产的产品，表面粗糙度可达0.4-0.6 μm，致密度高达99.4%以上，产品物理化学性能与传统工艺产品相当。目前，可打印氧化铝、氧化锆、磷酸三钙、氮化硅、硅基材料、金属陶瓷等20余种材料。自2016年以来，Lithoz还获得了ISO 9001-2015认证。
LCM技术
LCM技术是基于一种含有均匀分散的陶瓷粒子的感光树脂的选择性固化。它使用光聚合物作为陶瓷颗粒之间的粘合剂，从而能够精确生成密度较高的陶瓷生坯。核心是一种专门设计的成像系统，能够通过最新的LED技术转化每层信息并投射到感光树脂上。这种成像技术与特殊的光学投影元器件一起，可以制造出具有非常精细细节的小型结构，3D打印出具有高精确度、细节精致、高密度和强度的陶瓷零件。主要材料为陶瓷与光敏树脂的混合液体。
△LCM技术
Lithoz 联合创始人兼首席技术官 Johannes Benedikt 博士为他的团队今年取得的成就感到无比自豪。他强调了将陶瓷作为一种强大的材料，与增材制造的几何自由度相结合的巨大潜力。
由于业内新老合作伙伴对增材制造技术的投入越来越多，Lithoz 今年的机器销售额几乎翻了一番，实现了将 LCM 确立为陶瓷 3D 打印行业标准的使命。除了机器销售的里程碑之外，该公司现在还拥有多个终端制造客户，他们的 CeraFab 3D 打印机园区每年生产数百万个陶瓷 3D 打印部件。此外还推出了两种新型高强度材料，这种不断增长的需求凸显了陶瓷的优势特性如何越来越多地被医疗、牙科和工业应用所认可。
根据 3dpbm 最新的 Ceramic AM 报告，陶瓷3D打印机的市场，直到 2030 年，每年的复合增长率高达 36.5% 。凭借经过行业验证的 LCM 技术，Lithoz 确立了全球市场领导者的地位。在将今年最后两台 CeraFab System S65 打印机送往美国的一位新客户后，首席执行官 Johannes Homa 博士认为这一增长代表了制造商们已经认识到陶瓷 3D 打印并不是要取代完善的工艺，而是可以不断增长的附加值和创新性。
△LIS技术
今年，该公司在 3D 打印技术组合中引入了两项新技术激光诱导制造技术（LIS）和逐层浆料处理（LSD）。随着 6 月份 CeraMax Vario V900 3D 打印机的推出，激光诱导制造技术（LIS）与LCM相融合。这一技术利用了一种全新的技术来构建具有全密度的大型厚壁部件，适用于打印具有较大壁厚、较大体积和高密度的模型。此外，Lithoz收购了初创公司 CerAMing，以及逐层浆料处理（LSD）技术，为用户提供另一种用于陶瓷 3D 打印的开创性技术。
LIS 激光诱导注浆成型技术原理及发展历程
LIS技术的研发最早开始于2017年，当时，Günster教授团队在德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）研究和测试 LSD分层浆料沉积工艺(Layer-wise Slurry Disposition)。LSD是一种基于粉末的选择性激光烧结工艺，但它同时使用干燥的陶瓷粉末和陶瓷浆液作为打印基材，这样更有利于沉积。
然而，用LSD工艺打印陶瓷还有一些问题，比如打印出的生坯对热非常敏感，因为浆料中含有较高比例的水分，在干燥过程中，水分蒸发得太快，有时会导致生坯爆裂。通过去除粉末层，将激光直接对准陶瓷浆料悬浮液，不仅简化了工艺流程，而且也使得生坯经过了加热，并且不会产生任何质量问题。改进后的技术就是我们所说的LIS工艺，这是一种全新的陶瓷增材制造（AM）技术形式。技术流程主要包含以下六个步骤：
▲LIS工艺流程（BAM提供，J. Günster教授）
① 在成型平台上涂上一层浆料。
②用波长为10.6 μm的CO2激光器根据当前层的图案对浆料进行局部干燥。
③ 再铺上一层浆液。
④ 激光再次使浆液干燥。
⑤ 逐层重复上述过程，直到打印出所需几何形状的完整生坯。到这一步，生坯仍处于悬浮状态。
⑥打印完最后一层后，打印平台抬起，多余的浆料流走，留下生坯。
以上展示了LIS工艺的各个步骤，BAM团队表示这是 "一种新的增材制造方法”，可生成具有高颗粒堆积密度的陶瓷生坯，而且对原料的颗粒大小几乎没有限制 。因此，LIS技术可以直接加工工业陶瓷生产中经常使用的材料，比如氧化铝和氧化锆，甚至是氮化硅和碳化硅等陶瓷。
目前，CeraMax Vario V900设备提供了两种不同的打印尺寸，分别为100 mm x 100 mm或 250 mm x 250 mm (x/y)。
▲CeraMaxVario V900打印平台，最大为 250 mm x 250 mm x 290 mm（来源：Lithoz）
