西班牙設計師伯納特·屈尼借助3D陶瓷打印完成了一項“每天一個咖啡杯”的計劃，在30天的時間里，每天制作出一個造型獨特的陶瓷咖啡杯。每個杯子從構思、設計、成型、燒結到完成，所花費的時間都控制在24小時之內。首先，在平鋪的陶瓷粉上3D打印有機粘結劑，每建成一層，在頂部繼續添加陶瓷粉和粘結劑，直到整個模型完工。

　　其次，模型將會被送入爐中加熱，這樣帶有的粘結劑就會被固化。再次，出爐后掃掉外層的陶瓷粉末，得到實體模型。最后，噴釉后再進行加熱，得到亮麗光澤的咖啡杯。雖然不是每一個咖啡杯都具有實用性，但該新鮮的想法和技術在設計界引起了轟動。

　　本文通過介紹陶瓷3D打印技術的定義、原理、與現有陶瓷磚3D效果的差異、發展現狀，來探討其在日用陶瓷及建筑衛生陶瓷行業應用的趨勢。

　　一、定義與原理

　　3D打印技術是指通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術。3D打印按工藝過程可劃分為：逐層粘結法和直接成型法，直接成型法能直接打印更為復雜的含閉孔結構。逐層粘結法指利用噴嘴向待成型的陶瓷粉床上噴射結合劑粘結劑，打完一層后，在料床表層添加新粉，再噴粘結劑，如此重復進行，最后除去未噴射粘結劑的粉料即可得到立體物件。直接成型法是將待成型的陶瓷粉與結合劑制備成陶瓷墨水，通過3D打印直接成型。

　　二、與現有陶瓷磚3D效果的差異

　　陶瓷磚宣傳的3D效果分兩種，一種是通過圖案的設計達到立體的視覺效果，另外一種是表面凹凸不平的實際效果。實現表面凹凸不平的效果有四種手段：凹凸模具、噴下陷釉(墨水)、色釉料及墨水的堆積(常規色釉料的絲網膠輥印刷，常規墨水、大顆粒墨水的噴墨打印)、水刀的后期雕刻。瓷磚現有3D效果主要是在陶瓷磚表層達到視覺立體或凹凸不平的裝飾效果，而非通過3D技術的逐層打印形成主體結構。

　　三、發展現狀

　　美國麻省理工學院在1993年發明了3D打印技術，利用金屬、陶瓷粉末，通過粘結劑再一起成型。美國華盛頓大學通過調整玻璃粉劑和粘合劑的混合比例與加熱溫度，研發出3D玻璃打印技術，可幫助建筑師測試哪種玻璃設計最適合哪種的環境。

　　上海理工大學在2007年，用石膏粉末、聚乙烯醇、白碳黑等配成漿料，通過3D打印技術打印出結構致密、尺寸變形量小的石膏模具。西北工業大學在2013年以硅粉為原料，糊精為粘結劑，采用3D打印技術制備出多孔硅坯體，通過反應燒結得到高孔隙率的螺釘、螺母等氮化硅陶瓷部件。

　　四、發展趨勢

　　陶瓷3D打印技術具有成型速度快、可打印復雜部件、個性化產品成本低等優點，將來可用于制備光纖連接器用的陶瓷插針、電子陶瓷器件、多孔陶瓷過濾件、陶瓷牙齒等尺寸小、形狀復雜、精度高的產品。陶瓷3D打印技術在日用及建筑衛生陶瓷領域也有巨大的潛力，如藝術品陶瓷的個性化制備、浮雕狀腰線磚的快速打印、潔具模具的制造、特殊形狀陶瓷磚的樣板訂制等等。人工做一套衛生陶瓷的模具可能要花費一個月的時間，利用3D打印技術只需要一到兩天。

　　與此同時，陶瓷3D打印技術的商業化還面臨著一系列的問題：制造速度、產品的材料性能、機器和材料成本、成型精度及質量等等。如何有效地堆積出尺寸精確、結構復雜的陶瓷物件，燒結時復雜燒結體中殘余應力如何消除，如何保證燒結出致密的陶瓷制品，以及如何制備更穩定的陶瓷墨水等一系列的技術難題都需要進一步解決。