国际标准制定组织ASTM International近日宣布，其增材制造技术委员会（F42）已提出一项关于陶瓷增材制造（AM）设计流程的拟议标准，旨在为3D打印陶瓷部件的设计提供系统性指导，以应对该工艺常见的挑战，如不可预见的收缩和脆化等问题。

标准编号WK84355：面向陶瓷增材制造产品设计者

该指南目前处于工作草案阶段，编号为WK84355，由ASTM F42委员会启动制订。其主要目标受众是产品规划人员和设计师，帮助他们在3D打印陶瓷部件时更好地把握设计阶段的关键参数。ASTM委员会在说明中强调：“该指南提供了关于陶瓷部件及其增材制造特殊可能性的基础知识，并不假设用户在该领域拥有较深的先验知识。”这意味着该标准旨在降低入门门槛，推动更多工程人员有效应用陶瓷增材制造技术。

从医疗到航天：陶瓷增材的独特优势与固有挑战

陶瓷增材制造已广泛应用于医疗、牙科、航空航天和电子等多个领域。技术陶瓷材料在硬度、耐热性、化学惰性和绝缘性能方面均优于金属和聚合物增材制造材料，因此在高性能部件制造中具有不可替代的价值。然而，陶瓷3D打印的初始产品为“生坯”，必须经过烧结这一关键后处理工序才能获得最终强度。烧结过程中的收缩是主要挑战之一，但研究表明，这种收缩可以通过在设计阶段进行精确补偿来加以控制，而脆化等伴随风险也可在设计中尽可能降低。

行业共识与标准化进程的推进

ASTM成员、该标准的技术联络人Brandon Cox指出：“陶瓷材料因其强度、耐热性、硬度和电绝缘性能而被广泛认可其用途，但同时具有脆性，并且在烧结过程中会发生收缩。这项指南可以帮助客户和监管机构评估陶瓷增材部件是否根据相关技术要求正确设计。”

ASTM F42委员会成立于2009年，目前拥有超过775名成员。随着陶瓷增材制造从小众技术走向工业化生产——这在很大程度上得益于少数硬件领导者的推动——业界对制定相关工艺标准的呼声日益高涨。本周早些时候，VoxelMatters报道了美国国家标准与技术研究院（NIST）正在研究针对直接墨水书写和光聚合工艺中陶瓷浆料的标准化测量方法。随着ASTM标准草案的提出，陶瓷增材制造的设计、原材料表征和工艺控制等关键环节正逐步形成完整的标准体系，这将进一步加速该技术在安全关键领域的应用与推广。