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 近日，奧地利HAGE公司正式宣布HAGE 1750L開源3D打印機可以通過FDM技術打印金屬陶瓷復合材料零部件。梯度復合材料成為材料領域綻開的一朵新葩，是因為隨著當代高新技術的飛躍發展，引起材料科學領域內的不斷變革，使得各種適應高新技術發展的新材料應運而生，而梯度材料正是適應了這種需要誕生，而HAGE開源3D打印機突破傳統工藝形成了一種全新的制造方式。

一般復合材料中分散相是均勻分布的，整體材料的性能是同一的，但是在有些情況下，希望同一件材料的兩側具有不同的性質或功能，又希望不同性能的兩側結合得完美，從而不至于在苛刻的使用條件下因性能不匹配而發生破壞。以航天飛機推進系統中最有代表性的超音速燃燒沖壓式發動機為例，燃燒氣體的溫度通常要超過2000℃，對燃燒室壁會產生強烈的熱沖擊；燃燒室壁的另一側又要經受作為燃料的液氫的冷卻作用，通常溫度為-200℃左右。這樣，燃燒室壁接觸燃燒氣體的一側要承受極高的溫度，接觸液氫的一側又要承受極低的溫度，一般材料顯然滿足不了這一要求。于是，科學家想到將金屬和陶瓷聯合起來使用，用陶瓷去應對高溫，用金屬來應對低溫。但是，用傳統的技術將金屬和陶瓷結合起來時，由于二者的界面熱力學特性匹配不好，在極大的熱應力下還是會遭到破壞。例如，對上述的燃燒室壁，在陶瓷和金屬之間通過連續地控制內部組成和微細結構的變化，使兩種材料之間不出現界面，從而使整體材料具備了耐熱應力強度和機械強度也較好的新功能。

HAGE 通過SDS(Shaping-Debinding-Sintering)工藝實現這種梯度材料的制備，這種工藝的基本流程和優勢如下：

1)3D打印原型(Shaping with F3 technology)

2)去除樹脂(Debinding)

3)燒結(Sintering)

4)最終零件

首先，SDS工藝能輕松獲得梯度材料。SDS工藝是3D打印與燒結結合的一種新工藝，能制成粉后期可燒結成型的材料，都可以通過SDS工藝實現，而陶瓷、金屬完全符合這樣的工藝特點。

其次，打印完成面質量高。零件最終是通過類似MIM的燒結方式獲得的，其表面質量比傳統的金屬打印相比要好很多。

第三，性能各向同性。受傳統3D打印原理的限制，Z方向性能弱于XY平面的性能。而采用SDS工藝制造出來零部件，性能各向同性。客戶在使用和設計時也不必再考慮各向異性的問題，大大提高了3D打印金屬零件的應用工況。