陶瓷3D打印技術在現代陶瓷制作中的應用微探

謝璇

摘要：文章首先介紹了陶瓷3D打印技術，包括陶瓷3D打印技術的分類和陶瓷3D打印技術的概念;接著闡述了在現代陶瓷制作中陶瓷3D打印技術的具體應用，并分別分析了在現代陶瓷制作的裝飾、成型和材料方面的具體應用;最后詳細分析了在現代陶瓷制作中陶瓷3D打印技術的優勢，包括造型自由、技能要求、簡化工序和快速成型四方面。這些優勢讓3D打印技術作為一種代替傳統陶瓷制備的新技術手段逐漸廣泛應用。

關鍵詞：陶瓷3D打印;現代陶瓷;制作;應用

0引言

陶瓷是我國具有悠久歷史的文化元素之一，陶瓷制品不僅具有觀賞價值，其實用性也較強，因此陶瓷制品在各行各業中應用廣泛。傳統形式的陶瓷制作流程比較復雜，工序較多，但是現代陶瓷制作利用3D打印技術簡化了制造流程，縮短了制作時間，這讓傳統陶瓷文化和工藝在傳承的同時還得到升華和發展。相關研究人員和技術人員使用現代先進的技術手段進行設計，利用3D打印技術進行制造和加工，可以生產出顏色豐富、造型獨特、功能性強的陶瓷產品，滿足各行業和不同受眾對陶瓷產品的需求。

1陶瓷3D打印技術

1.1陶瓷3D打印技術的分類

從制作工藝的層面來分析，陶瓷3D打印技術可以分為兩類：直接成型法和逐層粘接法。將黏合劑和陶瓷粉末充分混合，然后制作成所需的陶瓷漿料，將黏合的陶瓷漿料通過施壓經噴頭擠出來，從而有效黏合前一層的陶瓷漿料，將這一步驟一直重復，直到得到與設計完全相符的、成型的陶瓷制品為止，這是陶瓷3D打印的直接成型法。現代陶瓷3D打印的直接成型法是通過計算機控制備料和操作的過程，這樣能夠使得制作出來的陶瓷質量更好、更精細。逐層黏結法是先平鋪準備好的陶瓷粉末，然后把黏合劑沿著設定好的路徑在陶瓷粉末上用噴頭進行噴射，接著將陶瓷粉末再鋪到已經噴好的混合漿料上，一次一次重復，形成設計好的模型，得到需要的三維陶瓷物體，最后將表面的陶瓷粉末擦除。不過相較于直接成型法來說，這種方式比較煩瑣，且更耗費時間。

1.2陶瓷3D打印技術的概念

陶瓷3D打印技術屬于3D打印技術的細化分類，在本質上與3D打印技術原理相同。陶瓷3D打印技術的原材料一般選擇陶瓷漿料或者陶瓷粉末，基礎是數字模型文件，再通過一層一層重復打印的形式來構建設計好的陶瓷制品，這是一種能夠滿足現代需要的新型陶瓷制作技術。現代化陶瓷3D打印技術相較于傳統陶瓷的制作工藝而言，可以有效降低陶瓷制品制作的成本，陶瓷制作的工藝流程也被簡化，制作工藝對陶瓷設計的禁錮也被打破，這樣設計出的造型獨特新穎的陶瓷制品不止出現在圖紙上，而是能夠制造出實物來。

2 在現代陶瓷制作中陶瓷3D打印技術的應用

2.1現代陶瓷制作的裝飾方面

在現代陶瓷的制作方面，陶瓷3D打印技術一般采用直接成型的模式進行裝飾，利用泥漿自身紋理線條鮮明的特定屬性，將其一層一層進行堆積。在這一過程中，為了陶瓷制品視覺效果更好，通過對擠出泥漿的出孔大小進行控制來得到不同粗細的泥漿造型，這樣得到的陶瓷制品在紋理上也有所不同。在進行塑造、制作的過程中，泥漿的承受能力沒有固定的支撐會產生一部分形變，這是陶瓷制品藝術效果呈現的特有方式，能夠將類似產品呈現出不同的藝術效果。

2.2現代陶瓷制作的成型方面

注漿成型、拉胚成型、泥條盤筑以及捏塑成型等是傳統的陶瓷成型工藝。一般來說在傳統陶瓷制作時，為制造出具有復雜造型的陶瓷制品，需要消耗較大的金錢成本和時間成本，但是也很難保證復雜造型的成功概率，這些傳統的陶瓷制作成型工藝大多只用于簡單三維的陶瓷制品制備。現代陶瓷3D打印技術打破了傳統陶瓷塑造條件的限制，更有利于具有鏤空結構或造型復雜的陶瓷制品的制作，使得陶瓷制品能夠自由化成型，且成型的陶瓷制品完全符合設計預期。傳統的陶瓷成型工藝的學習需要耗費很長時間，短則幾個月長則幾年，而現代陶瓷3D打印技術僅利用特定App就能夠對需要塑造的陶瓷制品進行預設，還可以根據需求更改形態樣式和模型數據參數等，讓非陶瓷成型制造專業人員也能夠制作其需要的、專屬的、符合預期的陶瓷制品。

2.3現代陶瓷制作的材料方面

長石、石英、黏土和其他礦石原料都是制作傳統陶瓷的材料，制作時主要原材料一般選用黏土，黏土能夠讓陶瓷具有一定形狀，同時讓泥坯的注漿穩定性和泥坯可塑性變得更強，這樣才能夠獲得具有最大堆積密度和干胚強度的胚體。現代陶瓷3D打印技術會讓陶瓷的制備工藝和原料的性能都能有效改善。傳統陶瓷工藝在陶瓷原料的制作工藝上包括陳腐、練泥、球磨、淘洗以及粉碎等，相較于傳統陶瓷工藝而言現代陶瓷3D打印選用陶瓷粉末作為原材料，陶瓷原料的選取限制性也降低，使得原料制備的流程變得更加簡單，并不需要太多煩瑣的制造工藝。一般來說3D陶瓷的打印原材料是羥基磷灰石、氧化鋯、硅酸鋁以及氧化鋁等。在制造陶瓷時需要將黏合劑添加到陶瓷粉末中才能優化材料的可塑性和流動性，雖然在這一過程中添加了黏合劑，但是由于在陶瓷燒制的過程中黏合劑能夠得到充分揮發和分解，所以并不會明顯地影響陶瓷制品的品質。

3在現代陶瓷制作中陶瓷3D打印技術的優勢

3.1造型自由

現代陶瓷制作中陶瓷3D打印技術能夠制作內部結構或外部形狀復雜的陶瓷制品，并不會受到工藝的限制。傳統陶瓷制備的過程中有可能會出現的塌陷問題，因為3D打印技術是逐層打印的，也可以有效避免。

3D打印讓設計師的設計思路和想法能夠得到展示，打破了傳統陶瓷制作工藝對陶瓷產品造型設計方面的限制，能夠設計、制造出更多內部鏤空、造型復雜精美的陶瓷工藝制品。

3.2技能要求

傳統陶瓷制作對專業技能具有很高的要求，想要制造出高品質陶器，每一個步驟的制造工藝都需要匠人長時間學習才能夠掌握。現代陶瓷3D打印技術能夠有效降低陶瓷制作工藝的門檻，打破傳統陶瓷工藝對陶瓷制品發展的限制，即使是沒有陶瓷制作基礎的人也能體驗陶瓷的制作過程，能夠將自己構想的陶瓷造型變為現實，通過App甚至還能將數字模型制作出來。

3.3簡化工序

陶瓷3D打印并不需要像傳統陶瓷制品的制造那樣先選擇原材料，再進行煉制、成型、裝飾、燒制等多項程序，泥料的加工也不需要采用陳腐、練泥、壓濾等工序。現代陶瓷3D打印技術在制作內部鏤空陶瓷制品時，設計師只需要將設計好的立體陶瓷作品導入設備中，便可以將作品打印出來，這樣能夠減少陶瓷原材料的損耗，有效節省了人力、物力的成本，并縮短了整個制造時長。

3.4快速成型

相較于傳統陶瓷制作過程中需要先制備原材料再進行燒制，需要消耗幾個星期以上的時間來說，陶瓷3D打印技術制作陶瓷的過程只需要很短的時間，只用幾個小時就可以將原材料燒制成成品陶瓷。陶瓷制品的成型進度縮短，陶瓷制品的成品與設計匹配更加契合，節約了陶瓷設計和制作的成本，陶瓷制作的模型也具有創造性、實驗性和可修改性。

4結束語

將傳統陶瓷文化與現代制造工藝互相結合是陶瓷3D打印技術存在的基本意義。這是陶瓷制作發展中全新的藝術形式，也為現代陶瓷制作提供了新的工藝技術和制造方法，將新的活力注入傳統陶瓷文化中，這是對傳統陶瓷文化的傳承，也是對傳統陶瓷制作工藝的升華。目前，現代陶瓷3D打印技術獲得了受眾的認可和喜愛，但仍舊受到打印機的結構、成本和原材料等方面的限制。所以陶瓷3D打印技術還需要進一步研究，需要不斷完善，才能得到更好的發展。