△用于 3D 打印的陶瓷材料可以有多种形式，包括光树脂和粉末

陶瓷 3D 打印的独特之处当然在于材料。在艺术界，术语“陶瓷”和“粘土”经常互换使用，以描述用于制作陶器的不同材料。粘土确实是陶瓷的一种，但并不是所有的陶瓷都是由粘土制成的。实际上，陶瓷包含多种材料，这些材料在高温下加热时会硬化，这一过程称为烧制。

以下是陶器3D打印中最常用的材料：

●赤土陶器是一种最常用的陶瓷之一，通常用于花盆，它具有多孔的特性且材料容易获得。它的红色调来自于在窑炉中烧制时形成的氧化铁，陶土可以在 FDM 系统中挤压成型，并且比大多数粘土陶瓷更坚韧。

●瓷器是二氧化硅和粘土的混合物。它有硬质瓷器、软质瓷器和骨瓷三个品种。硬釉瓷器是用于精美瓷器的品种，主要由混合石英和长石的高岭土制成。软糊具有相似的成分，但它在较低温度下烧制，因此最终产品不像硬糊那样坚硬。如今，骨瓷由骨灰、高岭土和长石制成。可以用 FDM 挤压工艺制造瓷器、或是以陶瓷光树脂的形式进行3D打印，或者以粉末形式用粘合剂喷射粘合在一起。

●陶器通常在烧制之前用泥浆（粘土和水的高度流动混合物）进行精加工，以改善表面纹理并使其防水。它在这个过程中被烧制但没有玻璃化（变成玻璃状），所以它的表面比瓷器更粗糙。可以3D打印挤出制造陶器，WASP是生产陶瓷3D打印机的最著名公司之一。

●炻器是一种在高温下烧制的无孔陶器。虽然它是防水的，但出于美观目的，通常会使用釉料。炻器在 3D 打印中最常见。

陶瓷灯丝

△除了陶器，陶瓷细丝也非常适合其他美学应用，例如这款表壳

除了可以用特殊3D打印机直接挤出陶瓷材料外，还有可以在普通FDM 3D打印机上打印陶瓷基细丝。这些细丝通常是聚合物基粘合剂和陶瓷材料的复合材料。像其他长丝一样，它们缠绕在线轴上，但通常在经过最后的加热阶段之前，会变得十分脆。在烧制过程中，聚合物被烧掉，只留下陶瓷材料，一些细丝需要单独的脱脂过程以将聚合物与陶瓷材料分离。

市场上有几家公司生产陶瓷灯丝，包括Spectrum 灯丝、LayCeramic和Zetamix。这些细丝往往比陶器等标准陶器材料贵得多。直径为 2.85 毫米的 LayCeramic 成本约为每公斤 140 美元，而直径为 1.75 毫米的 Zetamix 氧化锆基灯丝的价格约为每公斤 650 美元。

陶瓷3D打印

△Wasp粘土挤压机

如今，陶瓷的3D打印方式多种多样，每种方式各有优缺点。打印陶瓷的最具成本效益的方式是通过挤压，但它的精度也最低。树脂打印和粘合剂喷射能够提供更高水平的精度，但价格昂贵。

挤压3D打印

基于粘土挤压的3D打印系统是为陶器应用制造陶瓷部件的最常见方式。最流行的粘土挤压系统之一是 Wasp 的 delta 粘土打印机系列，可以使用气动装置将粘土推出挤压喷嘴，也可以使用电机驱动的螺旋结构推出材料。

陶瓷丝的出现使得普通的FDM机器也可以用来打印陶器。但是，由于脱脂过程，打印品会收缩变小。例如，当所有的聚合物都被烧掉后，LayCeramic 细丝会收缩多达四分之一，所以设计陶器的几何形状时必须更加谨慎，使其在收缩阶段保持一体，壁厚在设计上需要加厚，Zetamix建议其氧化锆长丝厚度设计为2mm。使用这些复合材料时，通常首选更宽的喷嘴直径，推荐使用0.6mm喷嘴而不是标准的0.4mm喷嘴，喷嘴应为硬化钢或可承受磨蚀性材料的钢材。

其他3D打印

△精度更高的打印机意味着价格也更高

陶瓷也可以使用兼容的树脂3D打印机和粘合剂喷射系统生产。这些机器往往更多地用于技术陶瓷应用，但也可以使用光聚合物系统生产小型、高度精细的装饰性陶器组件。在打印之前需要制备陶瓷和聚合物混合物，比如Formlabs 的陶瓷树脂和 Tethon3D 的Porcelite。陶瓷树脂由于较重会对打印过程造成一定的难度，它比大多数塑料重得多，因此要让零件光滑平整的涂覆在工作平台上是具有挑战性的。