导读：2024年11月，南极熊受到全球陶瓷3D打印龙头厂商——俐陶智（Lithoz）公司的邀请，前往其奥地利总部进行参观和采访。俐陶智凭借光固化陶瓷3D打印制造（LCM）技术，面向全球市场提供陶瓷3D打印设备、陶瓷浆料和解决方案。最让南极熊印象深刻的是，当很多人还在质疑陶瓷3D打印技术是否可行的时候，客户用俐陶智的陶瓷3D打印机，每年生产用于实际终端用途的陶瓷零件已超过100万个，实现真正的批量化生产应用。更神奇的是，俐陶智公司在发展过程中，并没有非常依靠融资来运行，而是完全依靠自有技术和业务发展支持运营，这在全球工业级3D打印领域实属少见。
△俐陶智陶瓷3D打印机内部
俐陶智的陶瓷光刻增材制造（LCM）技术，通过对含有均匀分散陶瓷粒子的光敏树脂进行选择性固化来打印成型。它使用光聚合物作为陶瓷颗粒之间的粘合剂，从而能够精确生成密度较高的陶瓷生坯（然后进行脱脂烧结后处理）。核心是一种专门设计的成像系统，能够通过最新的LED技术转化每层信息并投射到感光树脂上。这种成像技术与特殊的光学投影元器件一起，可以制造出具有非常精细细节的小型结构，3D打印出具有高精确度、细节精致、高密度和强度的陶瓷零件。
△LCM技术原理图
跨越1万公里参观的陶瓷3D打印工厂 业内领先
南极熊从深圳经北京转机飞往奥地利维也纳，飞了十几个小时近1万公里，终于在11月15日早上6点到达维也纳机场，随后与俐陶智中国区负责人杨弘毅一同前往俐陶智的新工厂，当时公司员工们刚开始上班。
△俐陶智陶瓷3D打印工厂门口
这个2000多平米的工厂，俐陶智投资了一大笔钱，按照医疗级别的要求打造，是南极熊见过的最专业、最严谨的陶瓷3D打印工厂。特别是材料和光学器件生产车间，与半导体/电路板/医疗工厂的要求类似，进入参观前需要做足防护准备。
“陶瓷3D打印不再只是打打样品，我们的医疗、工业等领域的客户已经逐渐进入实际生产应用，所以我们的设备和材料也按照客户的标准和要求来做。”杨弘毅说道。
△穿上鞋套、实验服，带上护目镜、帽子
由于有较为严格的保密要求，工厂内部一般不允许参观。但是为了有真正的实际感受，此次俐陶智之行，南极熊得以进入工厂的所有生产车间参观，但大多数车间只能看，不允许拍摄。在设备生产车间，南极熊看到一排排正在组装的陶瓷3D打印机，旁边十几米高的置物架堆得密密麻麻，由于公司业务发展较快，刚搬来两三年的新工厂，场地已经不够使用了。
△俐陶智的陶瓷3D打印机有大量独特的创新，很多巧妙的设计让人啧啧称奇
△工厂配备了工业级的空气循环系统，可以保持特定的湿度、温度等参数
△为了避免紫外光线对树脂材料的影响，材料生产车间使用黄色的灯光，整个车间看起来都有些泛黄
陶瓷浆料的生产，难度非常高，涉及到十几种配方成分和复杂的操作流程，俐陶智工厂通过专业的记录和跟踪，做到每一瓶材料都可以溯源，甚至可以知道它在树脂混合陶瓷粉过程中的搅拌速度、时间等指标，而且数据记录保留至少5年。每一批材料在出货前都会检测粘度等指标，确保质量的稳定和标准的统一。目前，俐陶智的陶瓷材料已经被德国博世先进陶瓷等客户用于实际生产，出货量每年大幅增长，所以质量要求非常高。
对陶瓷3D打印产业的深刻见解
参观完工厂之后，南极熊来到了俐陶智在2011年开始创业的办公室，位于维也纳理工大学附近，见到了公司CEO Johannes Homa并进行了专访。
特别备注：俐陶智两位创始人分别是材料背景的Johannes Homa博士（左）和机械背景的Johannes Benedikt博士（右）。他们是博士期间的同学，导师是陶瓷3D打印领域的大牛。这位富有远见的导师，当年特意找了这两个材料和机械配合的学生搭档，一起进行陶瓷3D打印机的研究。
△俐陶智联合创始人兼CEO Johannes Homa博士（左），南极熊联合创始人黎海雄（右）
作为全球陶瓷3D打印领导厂商的创始人，Homa博士对行业有着独特的见解，其中不少观点让南极熊眼前一亮。
工业应用验证，需要坦诚开放合作，不然容易失败
陶瓷3D打印技术有个特点，打印出来的零件只有0分和100分两种区别，在验证可用性的时候，无论是开裂、尺寸精度不够等问题，客户很容易就直接抛弃3D打印陶瓷的工艺思路，没有太多挽救的余地。不像金属零件那样可以有热处理、机加工等有效后处理手段，因为陶瓷零件本身很难再进行后处理。很多工业应用的机会就这样错过了。
陶瓷3D打印的工业应用，需要高质量的设备、材料、工艺的高度配合才能达成，否则也很容易导致失败。俐陶智已经有一批客户在进行批量化的实际生产使用，其中设备最多的一个客户已经拥有19台陶瓷3D打印机，其它客户也有7台或者数台。在所有出货的设备当中，有超过50%属于客户复购。这些成功案例的背后，有什么可以总结的经验呢？
△博世先进陶瓷已经部署4台CeraFab S65 陶瓷3D打印机，使用LithaLox 360氧化铝材料，打印出90微米壁厚的陶瓷绝缘套管（用于微创腹腔镜设备），目前每年可以生产50,000个
“目前陶瓷3D打印产业化应用最大的障碍是有的客户买了设备回去自己琢磨研究，没有以充分开放的态度来和厂商合作。目前我们所有成功的客户应用，基本都是足够坦诚开放、深度合作开发出来的。新技术的工业应用，需要我们对客户进行培训，定制开发或设计一些陶瓷3D打印技术和产品上的东西。”Homa博士告诉南极熊，“很多方案不是说我拿到了设计文件，就知道是否可行，它需要一定的开发迭代过程，客户利用俐陶智在陶瓷3D打印领域的专业知识和强大的专家团队，俐陶智同样借助客户在特定领域的能力，需要双方深入合作，利用2年甚至5年的时间，来充分互融。从销售设备的角度来说，这是比较吃亏的，不能很快卖出去变成收入。但是从长期来说，这是健康可持续的，因为验证成功后，对陶瓷3D打印机就会有真正的需求，采购量不止买一台，而是两三台甚至更多，而且还有陶瓷浆料的需求，甚至引来整个细分领域都去使用陶瓷3D打印工艺。一般情况下，客户需要用2年的时间，才能把陶瓷3D打印工艺摸透和验证。”
“但是中国距离奥地利那么远，中国工业用户如何和你们深度合作？”南极熊发出疑问。
“中国市场对陶瓷3D打印的接受度与日俱增，特别是在科研和工业应用方面表现突出。俐陶智是首批在中国布局的国外陶瓷3D打印厂商之一，业务已覆盖从学术到制造的全产业链。几年前开始，俐陶智在中国市场也有了负责人，杨弘毅负责中国区的业务。俐陶智将继续致力于扩大在全球市场的影响力，尤其是在中国市场，已经建立了自己的中国品牌名——俐陶智，公司计划进一步扩大在华团队，建立应用中心，并加强与本地客户的合作。”Homa博士说，“目前俐陶智最好的市场是美国、德国、中国、巴西等。公司员工总量已经有140多人，在全球陶瓷3D打印同行来说，可能是最多的，在奥地利这边有着完整的陶瓷3D打印设备、材料、软件等团队资源，可以形成一个强大的攻关合力去解决问题。需要双向奔赴！”
陶瓷3D打印，下一个金属3D打印？
据南极熊对中国市场的观察，特别是从TCT、Formnext 等展会上看到，近两年涉足陶瓷3D打印的厂商数量开始不断增多，不少细分领域的用户开始采购设备来进行应用尝试，这有点像几年前的金属3D打印领域。
“是的，陶瓷3D打印已经是必然的发展趋势了。”Homa博士说，“但是陶瓷打印，没有金属打印的市场体量那么大，而且成熟度也要差很多，目前正在慢慢走向生产性应用的路上。”
“陶瓷材料在医疗领域的应用潜力巨大。与金属材料相比，陶瓷材料在生物相容性和耐腐蚀性方面具有明显优势。这是因为金属材料在使用过程中会释放大量的金属离子引起不良反应，而陶瓷作为一种氧化物状态能够很好的贴合自然状态，有望成为一种更好的替代材料。”Homa 博士提到，“陶瓷在医疗器械中的应用将是未来的重要增长点。”
陶瓷工业用户，更容易接受陶瓷3D打印？
“在面向应用端的时候，陶瓷行业有个优势，就是用户是熟悉粉末材料的。”Homa博士的这番话，充满深刻的思辨性：
●传统工业陶瓷行业，使用陶瓷粉体作为原料，通过一定的技术工艺，最终得到烧结好的陶瓷零件，与3D打印的起点和终点是一样的，3D打印陶瓷只是在生坯的环节加入了光敏树脂浆料打印成型。
●不管传统陶瓷加工还是3D打印陶瓷，都是需要后道热处理烧结，3D打印的致密度等参数满足使用要求的话，更容易得到工业的认可，验证周期不像金属的那么长。
●但是另一方面，陶瓷行业相比较而言更保守一点，会更害怕有质量问题，对缺陷的容错率比较低。
用创新和质量去面对竞争
目前，越来越多陶瓷3D打印厂商的出现，造成了进一步的行业竞争。俐陶智有着自己的坚持和策略，就是【创新+质量】，不管是新技术的探索、新应用的开发，还是设备和材料的质量，都是全球领先的。从南极熊实地参观他们的工厂来看，的确要领先业内不少。
△在2024年的Formnext 展会上，俐陶智展出了用于海水中的锂元素进行分离提纯的3D打印陶瓷膜，这款产品源于英国Evove项目团队，很有优势。以前是用聚合物的膜，但是海水盐度高、腐蚀性强，会降低聚合物的相关能力。而传统的陶瓷成型工艺很难制造出这种形状结构，3D打印技术却轻易而举的实现了。
△俐陶智已经实现陶瓷、金属、聚合物等多种材料的混合打印，高填充热塑性基材是逐滴分配的，可以自由且具体地定义填充水平、孔隙率、梯度、层高和密度等参数
继往开来，重磅发布新产品
据南极熊了解，在刚刚开幕的2024年德国Formnext展会上，俐陶智重磅发布了一款全新的陶瓷3D打印机CeraFab System S320。
CeraFab System S320拥有246 x 130 x 320毫米构建体积，显著提升了生产容量；配备真4K投影系统，分辨率达到60微米；S320定位于中型陶瓷部件规模化生产的解决方案，是高精度CeraFab System S65的完美补充。
△LCM打印的氧化铝气体分配（ALD）环
由Alumina Systems为半导体行业制造的15英寸（380毫米）氧化铝气体分配环。得益于俐陶智的LCM技术，这种先进设计使得部件具有轻量化、薄壁结构，生产效率比传统制造的环提高了三倍。
△LCM打印的氧化铝气体分配（ALD）环
由Alumina Systems为半导体行业制造的15英寸（380毫米）氧化铝气体分配环。得益于俐陶智的LCM技术，这种先进设计使得部件具有轻量化、薄壁结构，生产效率比传统制造的环提高了三倍。
结语
通过此次专访，我们不仅深入了解了俐陶智公司在陶瓷3D打印领域的成就与创新，也看到了这一技术在航空航天、医疗和工业应用中的巨大潜力。随着市场需求的不断增长，俐陶智将继续引领陶瓷3D打印技术的发展，为各行业提供更为优质的解决方案。未来，陶瓷3D打印有望在更多领域发挥重要作用，成为推动工业创新的重要力量。
南极熊也将继续关注这一领域的最新动态，与读者分享更多前沿资讯！
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