LIS技術(shù)的研發(fā)最早開始于2017年
，當(dāng)時
，Günster教授團(tuán)隊(duì)在德國聯(lián)邦材料研究與測試研究所（BAM）研究和測試 LSD分層漿料沉積工藝（Layer－wise Slurry Disposition）
。LSD是一種基于粉末的選擇性激光燒結(jié)工藝
，但它同時使用干燥的陶瓷粉末和陶瓷漿液作為打印基材
，這樣更有利于沉積
。
然而
，用LSD工藝打印陶瓷還有一些問題
，比如打印出的生坯對熱非常敏感，因?yàn)闈{料中含有較高比例的水分
，在干燥過程中
，水分蒸發(fā)得太快，有時會導(dǎo)致生坯爆裂
。通過去除粉末層
，將激光直接對準(zhǔn)陶瓷漿料懸浮液，不僅簡化了工藝流程
，而且也使得生坯經(jīng)過了加熱
，并且不會產(chǎn)生任何質(zhì)量問題。改進(jìn)后的技術(shù)就是我們所說的LIS工藝
，這是一種全新的陶瓷增材制造（AM）技術(shù)形式
。技術(shù)流程主要包含以下六個步驟：
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
▲LIS工藝流程（BAM提供，J． Günster教授）
① 在成型平臺上涂上一層漿料
。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
②用波長為10．6 ?m的CO2激光器根據(jù)當(dāng)前層的圖案對漿料進(jìn)行局部干燥
。
③ 再鋪上一層漿液。
④ 激光再次使?jié){液干燥
。
⑤ 逐層重復(fù)上述過程
，直到打印出所需幾何形狀的完整生坯。到這一步
，生坯仍處于懸浮狀態(tài)
。
⑥ 打印完最后一層后，打印平臺抬起
，多余的漿料流走
，留下生坯。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
以上展示了LIS工藝的各個步驟
，BAM團(tuán)隊(duì)表示這是 ＂一種新的增材制造方法”
，可生成具有高顆粒堆積密度的陶瓷生坯，而且對原料的顆粒大小幾乎沒有限制
。因此
，LIS技術(shù)可以直接加工工業(yè)陶瓷生產(chǎn)中經(jīng)常使用的材料，比如氧化鋁和氧化鋯
，甚至是氮化硅和碳化硅等陶瓷
。
目前，CeraMax Vario V900設(shè)備提供了兩種不同的打印尺寸
，分別為100 mm x 100 mm或 250 mm x 250 mm （x／y）
。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
▲CeraMaxVario V900打印平臺，最大為 250 mm x 250 mm x 290 mm（來源：Lithoz）
Lithoz表示
，在設(shè)備正式發(fā)布之前
，就有客戶訂購了四臺 CeraMax Vario V900陶瓷3D打印機(jī)
，這款設(shè)備的技術(shù)參數(shù)如下。
表 Lithoz CeraMaxVario V900的技術(shù)參數(shù)
▲CeraMaxVario V900可以打印大尺寸
、高完成度的陶瓷部件（來源：Lithoz）
Lithoz表示：使用CeraMaxVario V900生產(chǎn)訂單
，從收到訂單到成品部件，可以在一周內(nèi)完成
。CeraMax Vario V900能夠快速地融入現(xiàn)有的陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈
，先進(jìn)的制造成型過程能夠使生產(chǎn)效率大大提升。打印出的零件可以很容易地進(jìn)行后加工
?div id="jfovm50" class="index-wrap">？梢詮V泛用于雷達(dá)罩、航空航天衛(wèi)星鏡
，以及半導(dǎo)體和機(jī)械行業(yè)常用的部件如陶瓷環(huán)和噴嘴零件
，甚至也包括衛(wèi)浴產(chǎn)品和工藝品設(shè)計(jì)。
2022年6月2日
，南極熊獲悉
，奧地利Lithoz（俐陶智）剛剛發(fā)布了一款全新的陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900，由于使用水基漿料
，有機(jī)粘合劑的含量低至2－3％
，它能夠生產(chǎn)完全致密的大尺寸、壁厚可達(dá) 40 mm的陶瓷部件
，這是陶瓷制造技術(shù)的新突破
。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
這款新設(shè)備采用LIS（Laser Induced Slip Casting）激光誘導(dǎo)注漿成型技術(shù)
，可以打印出各類工業(yè)應(yīng)用的陶瓷產(chǎn)品
，而且與傳統(tǒng)陶瓷加工方法相比還具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
▲CeraMax Vario V900 陶瓷3D打印機(jī)
，將尺寸
、厚壁、完全致密等特性結(jié)合
，可用于大型部件甚至黑色陶瓷打?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">。▉碓矗篖ithoz）
1．LIS 激光誘導(dǎo)注漿成型技術(shù)原理及發(fā)展歷程
2．LIS技術(shù)將改變陶瓷3D打印
如果將CeraMax Vario V900及LIS技術(shù)與現(xiàn)有的陶瓷3D打印機(jī)系統(tǒng)（SLA、BJ）對比
，會發(fā)現(xiàn)它是一種制造高性能陶瓷部件的全新方法
，為陶瓷的3D打印提供了新的可能性。主要有以下優(yōu)勢：
●使用水基漿料
，有機(jī)粘合劑的含量低至2－3％
。
●不需要額外排膠，因?yàn)檎澈蟿┖康?/p>
●可以打印氧化鋁
、氧化鋯
、以及氮化硅
、碳化硅等深色陶瓷材料
●生坯可直接進(jìn)行加工
●可以實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)工藝相同的壁厚
●收縮率可事先精確計(jì)算
●能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)
LIS 工藝使用水基漿料，有機(jī)粘合劑含量極低僅為 2－3％
。CO2激光通過局部加熱來打印結(jié)構(gòu)
，熱量會導(dǎo)致與粉漿澆注類似的致密化。此外
，由于使用了水基
、幾乎不含有機(jī)物的懸浮液，LIS技術(shù)打印的生坯具有開放的微觀孔隙結(jié)構(gòu)
。如果生坯以 2–3 K／min 的速度均勻加熱
，所含的少量有機(jī)物會完全排出，之后不再需要脫脂燒結(jié)環(huán)節(jié)
。使用 LIS 3D 打印技術(shù)
，可以很容易地生產(chǎn)出傳統(tǒng)工藝（如粉漿澆注）才能實(shí)現(xiàn)的壁厚。LIS 技術(shù)打印的陶瓷部件壁厚可達(dá)到約 40 mm
，無論部件的尺寸是多少
，最終產(chǎn)品致密度都非常好，這是陶瓷 3D 打印技術(shù)新的里程碑
。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
▲正在沉積的新漿液層
，層厚為300?m
LIS 工藝的另一個優(yōu)勢是可以對生坯進(jìn)行銑削、磨削或鉆孔
，這與傳統(tǒng)的陶瓷工藝相同
。但利用3D 打印可以生產(chǎn)高度復(fù)雜的 3D 結(jié)構(gòu)。CeraMax Vario V900 首次實(shí)現(xiàn)了使用增材制造工藝打印工業(yè)級高致密度的碳化硅
。LIS技術(shù)為當(dāng)今使用的增材制造技術(shù)譜系增加了一個新的維度
。
Lithoz發(fā)布LIS技術(shù)陶瓷3D打印機(jī)CeraMax Vario V900
▲CeraMax Vario V900打印的氧化鋁樣品（a）碳化硅樣品（b）的SEM圖像
3．LIS技術(shù)將有效降低陶瓷打印成本
除了取得技術(shù)突破之外，Lithoz推出的CeraMax Vario V900打印機(jī)還能夠降低陶瓷3D打印的成本
。比如：
● 材料成本：現(xiàn)有成熟的陶瓷工業(yè)材料
，只需為LIS工藝稍作調(diào)整即可使用，材料的單位成本與傳統(tǒng)工藝幾乎沒有區(qū)別
。
● 轉(zhuǎn)換成本：生坯打印完成之后可以直接進(jìn)入傳統(tǒng)的后加工步驟
，如干燥、精加工和燒結(jié)
。因此
，采用LIS技術(shù)只需要在生產(chǎn)工藝流程做少量變動。
● 時間成本：CeraMax Vario V900的打印速度很快
，只需要大約30－40秒就能完成一層的打印
。
● 模具成本：通過傳統(tǒng)壓制工藝生產(chǎn)陶瓷部件需要定制模具，模具投資約5000－20000歐元
。使用LIS工藝可以省去模具成本
，對于小批量生產(chǎn)或者原型制造尤為重要
。
● 模具交付時間：除了模具的制造成本外，還可以省去約三至六周的模具交付時間
。
● 初始制樣成本：基于完全數(shù)字化的成型工藝
，可以通過對材料特性的精確預(yù)測，從而有效避免了多次制樣試驗(yàn)
。
● 能源成本：由于收縮率可以精確計(jì)算
，打印一個零件后只需要進(jìn)行一次樣品燒制，能源成本大大降低
。
● 機(jī)器停機(jī)成本：減少傳統(tǒng)工藝制樣期間因?yàn)榧訅汉透鼡Q模具所產(chǎn)生的停機(jī)成本
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