选择性激光反应烧结陶瓷3D打印技术，SYNTERIS获得270万美元资助

2022年6月27日，南极熊获悉，美国初创公司Synteris筹集了270万美元，用于开发一种新型陶瓷3D打印方法。

△该公司的一角

该技术被称为选择性激光反应烧结 (SLRS)，旨在用非氧化物陶瓷（如碳化物、氮化物和硼化物）生产零件的替代方法。ARPA-E非常看好这个新技术，所以进行了资助。现在，该公司的首要目标是建造一台SLRS陶瓷3D打印机，实现能够提高电动汽车和飞机性能的新型电子封装。

选择性激光反应烧结 (SLRS)
作为Early Charm Ventures的九家子公司之一，Synteris的业务主要来自首席技术官Adam Peters在物理实验室开展的新技术。尽管他们没有正式公开他们的专利技术，但据南极熊了解，它利用激光诱导的反应前体，和气态气氛之间的反应来合成碳化物或氮化物。

与普通的陶瓷3D打印不同，Synteris的技术旨在实现原位制造陶瓷，而不是直接激光熔化材料。根据Peters的说法，使用化学反应制造陶瓷，可以克服以往3D打印陶瓷时易碎性和高温要求。

约翰霍普金斯大学的研究人员，已尝试使用该技术开发近净形3D打印陶瓷，能够制造具有亚毫米级空间分辨率、和一定厚度的组件。

2016年初，从海军研究办公室获得研发资金以来，Peters和他的团队不断开发，如使用硅和碳化锆等高温陶瓷进行3D打印。于2019年申请了专利，次年通过Synteris的基金会实现商业化。

△示例SLRS工艺过程

获得ARPA-E的投资
Synteris从美国政府获得的最新资助，是能源部1.75亿美元计划的一部分，该计划旨在应对美国绿色能源新挑战。同时，它还被选为Open 2021支持的68个项目之一，涵盖从海上风电到核回收的方方面面，预计还将促进美国在这些领域的能源安全和就业等。

近期，Synteris打算将该技术部署到电力电子模块的3D打印陶瓷封装中，这些模块广泛用于将能量从电池传输到电动机。具体来说，他们计划通过实验设备来进行测试，展示陶瓷技术的可行性，这对于初创企业来说门槛非常高。

“我们需要的设备每台大概是50万美元，这不是一个容易的事情，所以我认为这将打开新技术的大门，如果您可以3D打印独特的几何形状，您就可以进行更高效的能量传输，从而获得更好的性能和效率。”

3D打印模块的几何形状可以促进更大的热传递，从而产生更好的效率和耐用性。他补充道：“获得ARPA-E的资助，足以证明我们技术的未来发展前景。”

△Synteris的首席技术官Adam Peter

将陶瓷3D打印商业化
尽管陶瓷3D打印在某些情况下还需全面优化，但它已显示出了可作为解决最终用途和绿色能源应用的潜在手段。

XJet于2021年初，向Azoth交付了第一台Carmel 1400M 3D打印机，该系统采用了纳米粒子喷射金属和陶瓷打印技术，在生物医疗领域具有巨大潜力。

通用汽车和波音旗下的研发中心HRL实验室，也在这一领域取得了进展，开发了一种新的3D打印陶瓷基复合材料方法。该公司表示，使用它们的新技术，可以制造出具有推进、能源和化学加工应用的玻璃材料。