2026年8月8日，全球标准制定机构ASTM
International旗下的增材制造技术委员会F42提出了一项新的工作项目WK84355，旨在为陶瓷增材制造的设计流程提供指导标准，帮助产品规划人员和设计师规避3D打印陶瓷部件最常见的挑战，那些不可预测的收缩与脆化。
核心问题：烧结收缩与脆化
陶瓷增材制造技术正日益广泛地应用于医疗、牙科、航空航天和电子等多个领域。与金属增材制造和聚合物增材制造相比，技术陶瓷在硬度、耐热性、化学惰性和绝缘性能等方面具有独特优势，这也是陶瓷 3D 打印能够切入这些高附加值场景的根本原因。然而，陶瓷3D打印的工艺链路并不止于打印本身。打印得到的并非最终零件，而是"生坯"——一种由陶瓷颗粒与粘结剂组成的脆弱混合体，必须经过烧结后处理才能获得最终的力学性能和几何形状。收缩问题尤其棘手。烧结过程中，生坯内的粘结剂被烧除、陶瓷颗粒致密化，零件的整体尺寸会显著缩小。如果设计阶段没有为这一收缩预留补偿空间，最终零件的尺寸精度将无法满足工程要求。脆化则与陶瓷材料本身的本质属性相关，强度高、硬度高，但同时脆性大，烧结后的零件在装配与服役中容易因应力集中而失效。
ASTM在工作项目描述中指出，烧结阶段的收缩虽然难以精确控制，但可以在设计过程中加以考虑；至少可以在设计阶段降低与收缩相关的风险，例如脆化。
陶瓷增材制造设计标准受众定位
WK84355的目标受众被ASTM明确界定为"使用3D打印技术制造陶瓷部件的产品规划人员和设计师"。值得注意的是，ASTM在工作项目描述中特别强调："这一指南提供了关于陶瓷部件以及陶瓷增材制造特殊可能性的必要基础知识。因此，无需读者具备这些领域更深入的先验知识。"
这一表述意味着，WK84355并非一份面向陶瓷3D打印工艺工程师或材料科学家的深度技术规范，而是一份面向产品端、面向"决定要不要采用陶瓷3D打印"决策者的入门级标准。降低进入门槛，让更多产品规划人员敢于把陶瓷增材纳入工艺选型清单，这是ASTM这一标准想要达到的核心效果。
ASTM成员、WK84355工作项目技术联系人Brandon
Cox表示："众所周知，陶瓷具有强度高、耐热、硬度高、化学惰性好和电绝缘等优点，但同时它也比较脆，并且在最终烧结过程中会发生收缩。本指南可以帮助客户和监管机构根据相关的技术需求评估增材制造陶瓷零件的设计是否合理。"
随着陶瓷增材制造技术不再局限于小众3D打印技术，而是逐渐发展成为一种工业化生产方法，标准化工作也在同步推进。南极熊本周早些时候曾报道，美国国家标准与技术研究院（NIST）正在制定标准化的测量程序，用于表征直接墨水书写（DIW）和光聚合两种工艺的陶瓷增材制造原料。NIST关注的是“原料表征”，ASTM关注的是“设计指南”，两者一前一后，覆盖了陶瓷增材制造工艺链路的前端与中端。此外，ASTM
F42与ISO/TC 261的联合工作组也在同步推进ISO/ASTM
52957（陶瓷增材制造设计指南），目前处于国际标准草案阶段。WK84355作为该体系下的补充，将进一步细化陶瓷增材制造的设计规则。
来源：南极熊
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