Printello | Ceramica Folosita In Printarea Cu Imprimanta 3D
ceramica cu imprimanta 3D

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Originea utilizarii ceramicii exista inca din Grecia antica, creata initial pentru crearea de ghivece sau farfurii pentru alimente si bazata pe argila creata la temperaturi de pana la 500ºC. Ulterior, in jurul secolului al XIX-lea, au fost descoperite in industrie atributele acestor materiale: in principal ca izolatoare termice si electrice la motoare. Datorita istoriei sale lungi, era inevitabila aparitia crearii cu imprimanta 3D ceramica, deoarece materialele ceramice au proprietati mecanice si geometrii de inalta rezolutie care nu ar fi putut fi exploatate cu tehnici traditionale.

Cum functioneaza crearea cu imprimanta 3D cu materiale ceramice

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Pentru a crea produse ceramice cu imprimanta 3D, se utilizeaza tehnologie de imprimare de calitate industriala. Un model ceramic 3D este construit strat dupa strat, incepand din partea de jos. Dupa ce mecanismul de rulare al imprimantei a raspandit un strat foarte subtire de pulbere ceramica, un cap de imprimare plaseaza un liant organic in anumite locuri. Acest proces se repeta pana cand designul 3D este tiparit complet.

Modelul trebuie acum „copt”, asa ca dupa ce modelul s-a scaldat in pulbere ultrafina, acesta este introdus intr-un cuptor de uscare pentru a consolida materialul. Cu toate acestea, modelul va fi inca fragil dupa acest proces, iar starea in care se afla ulterior se numeste „stare verde”.

Odata uscat, excesul de pulbere este indepartat din model si este acum gata sa se traga intr-un cuptor pentru a castiga intr-adevar puterea. In acest moment, se aplica o „glazura”, care este uscata si apoi repetat procedeul. Ultimul pas implica inca o sedinta de glazura si ardere, astfel incat modelul sa obtina o acoperire neteda si lucioasa intr-o multitudine de culori posibile.

In prezent exista diferite metode de imprimare a ceramicii 3D, unele dintre cele mai cunoscute sunt tehnologiile precum SLA si DLP, Binder Jetting, Deposition of Material (LDM – Liquid Deposition Modeling) si cele mai recente, NanoParticle Jetting ale companiei israeliene XJet.

Binder Jetting specializat in materiale ceramice

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Binder Jetting este una dintre tehnologiile care au inceput sa produca cu pulberi ceramice. Inceputurile tehnologiei sunt din anii 90: incepand cu un proiect MIT, apoi achizitionat de Z Corporation si dupa cativa ani de dezvoltare cumparati de 3D Systems. Tehnica consta in fabricarea pulberilor ceramice folosind un liant care se solidifica intr-o sectiune transversala pe un pat de pulbere. Rezulta modele color, desi nu sunt foarte rezistente in anumite scopuri industriale.

Stereolitografie si fotopolimerizarea materialelor ceramice

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Alte tehnologii dateaza, de asemenea, la aparitia tehnologiilor de fabricatie aditiva, cum ar fi stereolitografia, desi abia dupa cativa ani au fost incorporate materiale ceramice. Unul dintre marii pionieri in industria de fabricatie a aditivilor ceramici este compania franceza 3DCeram.

Din 2014, compania franceza a integrat tehnologia DLP prin incorporarea unui laser UV in utilajele sale. Acum au o gama larga de imprimante 3D, cum ar fi C900, o presa hibrida care poate imprima mai mult de un material in acelasi timp, dedicat industriei electronice si energetice. In plus, doua masini suplimentare lansate in acest an: C100, o imprimanta 3D „KISS” (Keep It Smart and Simple) in conformitate cu producatorul si C3600-ul, specializat in ceramica tehnica.

In plus fata de evolutiile companiei franceze, exista actori precum gigantul 3D Systems care ofera rasini ceramice in gama de materiale. Ceva care a incorporat si compania americana specializata in imprimante 3D SLA pentru desktop, Formlabs. Compania olandeza ADMATEC este specializata in ceramica tehnica si fabricarea cu tehnologie DLP.

Depozitarea materialului sau modelarea depunerii de lichide

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Tehnica de depunere a materialului sau denumita si LDM (Liquid Deposition Modeling), este tehnica care s-a raspandit cel mai mult intre diversi actori. Consta in depunerea straturilor de material ceramic pana la formarea piesei sau modelului, urmand tehnica FDM, dar cu extrudere adaptate materialului. Aceasta tehnica este, de asemenea, cea mai putin costisitoare, deoarece principalele materiale sunt polimerii de argila si umplutura.

Aceasta tehnologie i-a inspirat pe multi producatori sa creeze (in principal) masini desktop care au avut un mare succes, precum ClayXYZ lansat in 2017 sau LUTM V4 care a fost introdus pe piata in 2018, cu un caracter mai artistic. Una dintre cele mai cunoscute este compania italiana WASP, care ofera creare cu imprimanta 3D ceramica la scara larga.

NanoParticle Jetting ™

Imprimanta 3D si tehnologii pentru materiale ceramice

Tehnica a fost dezvoltata de compania israeliana XJET, datorita experientei CEO-ului Hanan Gothait, care a fondat Objet Geometries, compania din spatele tehnologiei Polyjet. Dupa mai multi ani de munca si peste 80 de brevete si-a suflecat manecile, si in 2016 a lansat NanoParticle Jetting ™, o tehnologie dezvoltata pentru metal si ceramica. Primele sale solutii au fost sistemele Carmel 1400 și Carmel 700 AM.

Evolutiile tehnice si materiale in cadrul crearii cu imprimanta 3D ceramica au continuat sa creasca. Nu demult, grupul japonez Canon si-a anuntat tehnica pentru materialele ceramice, precum si un material capabil sa fie utilizat cu masini de imprimare cu laser selectiv. Se asteapta ca in urmatorii ani mai multe companii sa contribuie la evolutia acestei tehnologii.

Dupa cum v-ati dat seama, nu exista mai multe feluri de ceramica, diferentele provin de la modul de creare a produselor ceramice cu imprimanta 3D.

Daca v-a placut acest articol, nu uitati sa ne spuneti asta printr-un comentariu. 🙂

Surse pentru acest articol: 3D Fab Print, Johnson Matthey si All3Dp.

Share this post

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *