目前，3D打印依然存在工业制造上的成本、效率难题，但它却拥有传统减法制造无法比拟的设计自由度、绿色环保等优势，所以目前许多行业和生产企业已经将两种技术结合使用，以充分利用各自的优势。直接3D打印是最常见和广泛应用的技术，即利用打印机将材料逐层堆叠起来，直接创建所需的物体，但是它在材料选择、性能指标等方面有“死角”，无法满足更通用的应用场景。为了能更快的推广和普及3D打印工业应用，升华三维在寻找3D打印出路的迷途中，坚定地选择了有别于主流的间接3D打印，即将3D打印与粉末冶金相结合的路线。

在CAC2023广州先进陶瓷产业链展览会上，升华三维携其特色的粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP）解决方案闪亮登场，吸引了众多专业观众驻足了解。

1、工作流程

PEP具体过程是利用了已发展成熟的粉末注射成形工艺，结合独立双喷嘴3D打印系统来实现对材料的控制和成型，可以同时打印或者各自轮流打印金属和陶瓷材料，实现不同种类材料的复合产品开发。打印完成后，利用粉末注射成形相关工艺对产品进行脱脂和烧结，因其将热加工过程转移到烧结步骤，使得更容易管理热应力；而且烧结温度低于其他类型的直接3D打印工艺中所需的完全熔化温度，使得热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性。升华三维目前已具备材料开发制备、设备研发生产、系统软件开发到3D打印工艺、脱脂及烧结工艺一整套工艺链及完整金属/陶瓷间接3D打印解决方案。

2、技术特点

PEP技术成形工艺简单，无需激光器件，具有低温成形、高温成性的特性。可解决像铜等高反射金属对激光波段吸收率低，对于钼、钨、钽等难熔金属传统激光难以达到其溶点，如钨合金、黄铜等具有熔点相差较大元素组成的合金材料成分可控性，及复杂几何形状特种陶瓷构件等制造加工问题。打印材料制备方便，对原始粉末的球形度和流动性没有严格要求，适用于粉末冶金工艺所用的粉末材料，并且打印料可循环利用。为特殊金属和特种陶瓷材料复杂结构设计、减重设计及制造加工难等开辟了新途径。

3、应用案例

先进陶瓷——上海硅酸盐研究所利用升华三维的大尺寸独立双喷嘴打印机UPS-556系统，藉由展开的高性能结构陶瓷和陶瓷基复合材料等应用的研究取得重大进展，成功制备了碳化硅陶瓷光学元件等高附加值组件，获得广泛关注。

上海硅酸盐研究所利用UPS-556成功制备的碳化硅陶瓷光学元件及其性能（*相关资料及数据来自研究团队已公开专利）

光学反射镜的口径越大，衍射效应越小，意味着光的汇聚能力越强，分辨率就越高。大尺寸、轻量化碳化硅反射镜的成功制备，可有力支撑国家遥感卫星发展和空间基础设施建设，提升我国在遥感探测技术领域的核心竞争力。

粉末冶金——升华三维助力中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室和湖南工业大学成功制造了钴基金刚石复合材料。

该科研团队使用深圳升华三维科技有限公司密炼机、造粒机、3D打印机、脱脂炉和烧结炉一整套工艺，完成混合、造粒、打印、脱脂和烧结的加工过程。根据此工艺制备了钴基金刚石复合材料，并与粉末热压烧结样品进行对比，研究其微观结构特征和性能，发现即使在最佳温度下，其样品的性能也会更好；样品的密度和持有的性能相比金刚石颗粒提高了。PEP是一种很有前途的技术，具有制造复杂形状或超薄结构的金刚石工具的能力，并有大规模制造的潜力。

小结

在升华三维看来，随着3D打印技术的成熟及应用的不断扩大，间接3D打印技术的发展也会越来越快，同时国内对间接3D打印的认知度和接受度会有新的突破。在间接3D打印应用市场上，国内外会有更多的复杂产品批量化打印的市场应用案例出现，跟激光类直接3D打印在一些市场选择上既有差异化的策略，也有直接正面的竞争PK。

升华三维将始终践行“构建3D打印智造世界”的发展理念，致力于金属/陶瓷间接3D打印技术的推广及应用，围绕该技术路线不断拓展新工艺，不断深耕产业应用市场，研发生产符合规划领域和应用场景的3D打印设备和材料，担当起中国金属/陶瓷间接3D打印技术的开拓者和领航者的使命，快速响应市场需求，给客户带来高性价比的产品及服务体验。

粉体圈 郜白