维度网讯,卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究团队近期在“CeraMMAM”项目中取得突破,开发出一种全新的材料系统,能够通过单一增材制造工艺生产由多种高性能材料组成的复杂部件。该技术打破了以往3D打印通常仅限于金属或陶瓷等单一材料的局限,实现了不同陶瓷材料之间,以及陶瓷与金属结构的稳定结合。
该工艺基于槽式光聚合3D打印技术,其核心在于一种新开发的通用粘结剂系统。这种粘结剂由液态聚合物、功能性添加剂和光引发系统组成,能够作为载体包裹陶瓷或金属颗粒。在打印过程中,材料经特定波长照射发生局部聚合硬化,逐层成形。由于粘结剂系统具有广泛的兼容性,不同材质的层级能够在单一打印流程中实现牢固的物理连接。

这种多材料制造能力使得生产兼具矛盾特性的部件成为可能。例如,通过该技术制造的陶瓷齿轮可以实现“内韧外硬”的性能组合。在打印完成后,粘结剂会被去除,留下精确且精细的功能结构。研究人员指出,这种高精度表现尤其适用于此前难以通过传统工艺实现的复杂陶瓷形状。
该技术在电绝缘陶瓷与导电金属结构的结合应用上具有巨大潜力,特别是在功率电子、5G/6G高频技术以及自动驾驶所需的微型传感器领域。通过将不同功能的材料集成在同一个3D打印部件中,不仅简化了制造流程,也为电子和传感器设备的集成化与小型化开辟了新路径。
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