Nervous System使用3D打印出陶瓷杯子

谈到创新设计工作室Nervous System，读者朋友们可能还记得他们3D打印出的效果惊人的动感连衣裙。最近，这家设计工作室又踏进了3D打印陶瓷的领域，他们目前正在测试由Tethon 3D开发的一种名为Porcelite的新型材料。在一篇关于用陶瓷进行3D打印的博客中，Nervous System的创始人之一Jessica Rozencrantz介绍了他们使用这种新材料进行3D打印时所面临的挑战以及解决办法。

据Rozencrantz称，Nervous System的设计师们在听说了Tethon3D的Porcelite材料之后就对3D打印陶瓷产生了兴趣。实际上，Porcelite这种材料我们也曾经介绍过，这是一种可以用于SLA和DLP 3D打印机的陶瓷树脂，在今年2月份的时候还曾经在Kickstarter上发起过众筹。使用这种新材料，Rozencrantz和工作室的另外一位创始人Jesse Louis-Rosenberg设计了一套带有该工作室特有的科技范的3D打印陶瓷杯子。

据了解，这套杯子的设计灵感来自于蜂窝结构，它在能够隔热的同时其外壁摸起来还有比较凉爽的触感。为此他们设计了一种新颖的带有通风结构的双薄壁。Rozencrantz在介绍其设计思路时说：“我们想要探索的是那些只能用3D打印来完成——其它任何方式（包括用手）都无法实现的——的陶瓷设计。而且我们对于对于双薄壁腔的想法也很感兴趣。..为此我们设计了一系列外壁包裹着复杂的蜂窝网络的杯子。..。.这些形状不只漂亮具有相应的功能，而且在打印和煅烧过程中能够实现自我支撑。”

当然，3D打印陶瓷技术的新手，这两位设计师花了一个多月的时间来完善这些杯子的设计和制造。

为了打印陶瓷，该工作室使用了他们自己的Formlabs 3D打印机，而且因为是第一次使用Porcelite材料，他们一开始就遇到了大量的挑战。首先是尺寸，主要是由于Formlabs 3D打印机的打印尺寸是有限的，因此他们设计的作品的最大高度只能到5英寸左右；其次，设计师们很是花了一点时间来找出这种陶瓷材料的最佳3D打印机设置。据悉，Porcelite是用陶瓷粉末与光致聚合物混合而成的。据设计师们称这种混合物如果静置一段时间的话其中的成分是会沉淀分离的。这样的话如果打印时间比较长，就会出现问题。为了解决这个问题，并防止材料分离，设计师们不得不弄清楚Form 2 3D打印机上面的雨刷器的使用方法，这种装置在材料处于“打开模式”时就会自动禁用。“为了绕过这个，我们使用空墨盒来伪装成正常的Formlabs材料，以避免使用打开模式。”该博客称：“但由于我们使用的是空墨盒，在打印时间比较长的时候就必须手动添加树脂。”

对于其他打印设置，该设计工作室称在使用Flexible V2设置和50微米层高度的情况下是成功的。此外，为了防止打印对象在打印过程中从生成板上掉落下来，设计师们还在生成板上添加了一层醋砂纸，以增加附着力。另外他们还建议使用比较大的支撑（接触面尺寸在0.9至1.2毫米之间），不过这样在打印完成之后去除支撑会更麻烦一点。

当然，在任何陶瓷作品的制作过程中，重要的步骤之一是就是最后的煅烧。对于3D打印陶瓷作品来说，煅烧会烧掉材料中的树脂，玻璃化陶瓷，使其最终成型。Nervous System称，普通陶瓷件在煅烧过程后，一般尺寸会收缩12%左右，但是对于他们的3D打印陶瓷，设计师们发现收缩率高达17.5%，这就会在材料中产生应力，可能导致开裂。

另外，为了防止树脂在煅烧过程中变成气体的时候出现气泡，Nervous System发现，将打印完成后的对象在UV烤箱中放置几个小时进行固化会有帮助。最后，以及虽简单的一步就是为3D打印件上釉了。Rozencrantz 称，他们使用的是在商店里购买的Amaco LG-11。通过上釉可以很好地掩盖打印对象中出现的裂缝。从照片中展示的漂亮的作品来看，该设计工作室已经成功地找出了如何使用Porcelite进行3D打印的诀窍。