■台灣科技大學 多功能材料製造實驗室 / 叢碩亨 研究生
前言
陶瓷材料因其優異的特性，廣泛應用在各個領域，包括電子、醫療、航空航天等。隨著5G時代的到來，以及半導體產業的迅速興起，陶瓷材料的市場需求逐漸擴大。這些新興技術對材料的性能和精度要求更高，因此，如何製作出性能卓越的陶瓷材料成為業界關注的焦點。
在這樣的背景下，陶瓷3D列印技術應運而生。陶瓷3D列印技術通過逐層堆積材料，實現了傳統製作方法無法達到的設計自由度和精度。尤其在研發和小批量生產中，3D列印技術展現了其無可比擬的優勢。隨著技術的不斷進步，3D列印設備的性能和可靠性也在逐步提高，使得這項技術在實際應用中越來越受到重視和青睞。陶瓷3D列印技術既滿足了現代工業對高效生產的需求，又保證了產品的質量和精度。在5G和半導體產業蓬勃發展的今天，陶瓷3D列印技術無疑將在未來發揮更大的作用。
3D列印製程與傳統製程比較
正如前言所述，陶瓷3D列印成為了一項嶄新的技術，擁有多項顯著優點。首先，在製作成品方面，與傳統製程相比，陶瓷3D列印能夠製作出更加複雜精細的形狀和結構，其精細程度甚至可以達到微米等級，且列印的精度非常高，能夠滿足對精密度有嚴格要求的應用。
在這個講求效率的時代，陶瓷3D列印能夠明顯地縮短製作周期，從而減少時間和人力成本。傳統製程通常需要製作模具，這不僅耗時，而且成本高昂。而陶瓷3D列印則可以直接從數字設計文件生成實體，避免了製作模具的繁瑣步驟，大大提高了生產效率。
除了高精度和高效率外，陶瓷3D列印的材料利用率也非常高。傳統製程在加工過程中會浪費較多的材料，尤其是在加工切割過程中，而陶瓷3D列印只會消耗實際需要的材料，避免了大量的材料浪費。這不僅降低了成本，還減少了環境負擔，有助於永續發展。
高精度、高可塑性、高效率，再加上材料的高利用率，使得陶瓷3D列印成為現代製造業中的一大亮點。未來隨著更多創新材料和工藝的引入，陶瓷3D列印將能夠實現更高性能、更複雜結構的製作，滿足各行各業不斷增長的需求，進一步推動製造業的革新與發展。
淺談3D列印分類
陶瓷3D列印有多種類型，依照印製材料的種類，可分為三大類，分別為漿料基(Slurry-based)、粉末基(Powder-based)，以及固態材料基(Bulk solid-based)。
- 漿料基：
常用的方法有立體光刻(SLA)和數位光固化處理(DLP)。漿料基的優點在於印製出的成品表面光滑度較高，並且能夠印製較細小的物品，甚至能夠達到微米等級，例如雙光子聚合(TPP)技術可以實現極高的精度。
- 粉末基：
常用之方法有選擇性雷射燒結/熔化(SLS/SLM)，透過雷射光選擇性地將欲成型之部分燒結，但此種方法雷射光較難控制，因此在操作上需具備較高的技術要求。
- 固態材料基：
常用之方法有熔融沉積成型(FDM)，將線材加熱熔融，透過噴嘴沉積於工作平台上，逐層堆積，最終形成樣品。此種方法製出之成品雖表面較為粗糙，但成本相對於其他方法較為低廉，適合一些成本敏感的應用場合。
綜合來說，不同的陶瓷3D列印技術各有其優缺點和應用場景，選擇合適的技術需要根據具體需求和預算來決定。
3D列印市場
陶瓷3D列印在全球市場中已經占有一席之地，並且持續發展。常見且備受矚目的陶瓷3D列印公司包括3D Ceram和Lithoz。
3D Ceram
這家公司由Christophe Chaput和Richard Gaignon領導，以掌握SLA技術聞名於業界。他們自2015年起，透過推出Ceramaker印表機型號，成功進入3D列印生產線市場，並迅速獲得市場關注。同時，3D Ceram還提供一整套完整的服務，從3D列印、陶瓷燒結到後續清潔，全程一條龍服務，確保客戶在每一個步驟都能獲得專業支持。
Lithoz
Lithoz是一家來自奧地利的公司，專門從事用於生產骨替代材料、高性能陶瓷3D列印材料，以及積層製造系統的研發和生產。該公司以其先進的LCM技術而自豪，這項技術在列印微小樣品時，只需少量的漿料，從而顯著減少了材料損失。同時，在列印精度方面，LCM技術不僅不會因為只用少量漿料而導致列印不良，反而能夠達到極高的精度，並且樣品的重現性也非常高。這使得Lithoz在高精度和高性能陶瓷3D列印市場中占據了重要地位。
參考資料
[1]. 文章首圖引用自https://top3dshop.com/blog/3dceram-brand-review-ceramic-sla-and-fff-3d-printers
[2]. 圖1引用自https://top3dshop.com/blog/3dceram-brand-review-ceramic-sla-and-fff-3d-printers
