„Oferind o configurație de producție cu costuri reduse, Formlabs inițiază un nou capitol pentru fabricarea aditivă a ceramicii. Ușurința de utilizare a imprimantei, combinată cu soluții software intuitive și un volum mare de construcție – mai ales având în vedere amprenta mică a imprimantei – fac din ecosistemul Formlabs o alegere perfectă pentru organizațiile care doresc să imprime direct piesele ceramice.”
Dr. Malte Hartmann, inginer de dezvoltare Bosch Advanced Ceramics, Grow Platform GmbH. Bosch Advanced Ceramics
Formlabs a lansat Alumina 4N Resin, primul material ceramic 3D tehnic accesibil, de înaltă performanță, pentru imprimantele 3D stereolitografice (SLA).
Pentru prima dată, utilizatorii pot profita de flexibilitatea fluxului de lucru și de libertatea de proiectare a imprimării 3D, cu un material de alumină cu puritate de 99,99%, oferind oportunitatea fabricării pieselor ceramice imprimate 3D, intuitive și rentabile.
O nouă eră a ceramicii tehnice accesibile
Imprimantele Formlabs SLA sunt ușor de utilizat și fiabile pentru imprimarea 3D de înaltă performanță. Cu fiecare material nou lansat, aceste calități se extind la noi aplicații și industrii, dând putere utilizatorilor să continue să inoveze și să depășească limitele posibilului.
Materialul Alumina 4N Resin este prima ceramică tehnică de top, aflată la îndemâna celor care caută un flux de lucru accesibil și intuitiv, sau care utilizează în prezent imprimantele desktop din seria Form 3, dorind să-și extindă aplicațiile. Merită subliniat că noua rășină oferă o rezistență termică extrem de ridicată, fără precedent în imprimarea 3D.
De ce să optați pentru imprimarea ceramică 3D?
Iată cel puțin 2 motive pentru care merită să alegeți Alumina 4N Resin:
Reducerea costurilor de producție și a timpilor de livrare
Metodele tradiționale de fabricare a pieselor ceramice includ procese costisitoare de turnare (prin slip casting, presare sau injecție). Aceste fluxuri de lucru sunt de obicei externalizate către contractori specialiști. Ele necesită echipamente și expertiză specializată. Inginerii și producătorii care au nevoie doar de câteva piese ceramice se confruntă cu prețuri mari și un proces rentabil doar la volume mari. Cu imprimantele Formlabs SLA însă, producția devine rentabilă, indiferent de cantitate.
| Metoda de fabricație a ceramicii | Timpul necesar imprimării unei piese |
Costul unei piese |
| Imprimare 3D cu rășină Formlabs Alumina 4N | 8 – 15 zile | 50 USD – 500 USD |
| Imprimare 3D cu alte imprimante 3D ceramice | 8 – 15 zile | 300 USD – 2.500 USD |
| Slip Casting | 3 zile – 6 luni | 50 USD – 20.000 USD |
| Presare | 2 – 12 luni | 30.000 USD – 500.000 USD |
| Turnare prin injecție | 3 – 15 luni | 50.000 USD – 1.500.000 USD |
Creșterea libertății de proiectare
Procesele tradiționale de producție ridică constrângeri severe de proiectare. Fluxurile de lucru, caracteristice turnării, inhibă libertatea de proiectare și îngreunează producerea de protuberanțe, canale interne, structuri de zăbrele ș.a
Flexibilitatea de proiectare a imprimării 3D deschide noi oportunități pentru inovare, în industriile care necesită rezistență ridicată la căldură și chimică (ex: industria aerospațială și auto). În asemenea aplicații, fluxul de aer sau fluid poate fi îmbunătățit chiar și prin cea mai mică modificare de proiectare. Pentru piesele ceramice, aceste modificări sunt adesea limitate de constrângerile de proiectare ale metodelor tradiționale. Imprimarea 3D face posibilă producerea de piese ceramice tehnice utilizabile în medii extreme, cu design și caracteristici imposibil de obținut altfel.
Un disc de șlefuit și bavuri imprimate 3D din rășină Alumina 4N
Impresii de la testerii noștri beta
Printre utilizatorii care au testat noua rășină Formlabs se numără: Direcția de Materiale și Fabricare a Laboratorului de Cercetare a Forțelor Aeriene și Atlas Elektronik din Marea Britanie. Ambele companii au avut o impresie pozitivă despre materialul recent disponibil.
Pentru Benjamin Lam, inginer de cercetare a materialelor la Laboratorul de cercetare al forțelor aeriene, rășina Alumina 4N și Form 3 au contribuit la prototiparea rapidă a pieselor pentru motoarele cu turbină și cercetarea materialelor, contribuind la obținerea unor piese imposibil de obținut prin metode tradiționale. „Combinația ne-a permis să repetăm modelele rapid, la un preț accesibil, fără a fi nevoie să așteptăm să fie realizate unelte scumpe. În plus, am folosit rășina și imprimanta pentru a fabrica corpuri personalizate pentru cuptoarele noastre. În timpul sinterizării, un astfel de dispozitiv de fixare ține, în cuptor, într-un mod specific, un eșantion compozit cu matrice ceramică. O altă utilizare a fost realizarea de creuzete la o anumită dimensiune, pentru a reține pulberea și piesele în timpul debinării termice și sinterizării. Cu rășina Alumina 4N se lucrează extrem de ușor. În plus, se potrivește unei nevoi de pe piață, permițându-ne să repetăm rapid proiectele și să producem piese la un cost relativ scăzut”, a declarat Benjamin Lam.
În paralel, Kieran Smith, tehnician de producție la Atlas Elektronik UK LTD, a elogiat calitățile noii rășini Formlabs, susținând: „Acest material ceramic ne ajută să transformăm fabricarea aditivă. Radiatorul de căldură din imagine are o formă simplă, dar poate avea un timp lung de livrare – până la 3 săptămâni -, timp pe care îl putem reduce la doar câteva zile. Rășina ne-a oferit, totodată, libertate completă de proiectare, ajutându-ne să oferim soluții optime la probleme complexe, datorită rezistenței sale la uzură și grație proprietăților sale electrice.”
Radiator cu suprafață mare și geometrie elicoidală, dezvoltat pentru efecte minime asupra pielii
Aplicații pentru piese ceramice, imprimate 3D
De obicei, ceramica tehnică este utilizată în orice industrie care necesită căldură extremă, rezistență chimică sau electrică, cum ar fi:
- aplicații de înaltă tensiune
- piese de protecție termică
- scule de turnătorie pentru turnarea metalelor
- instrumente de turnare personalizate și mobilier pentru cuptor
- prototipuri funcționale de inginerie, care necesită rezistență la temperatură ridicată, chimică sau electrică.
| Proprietăți mecanice | Sinterizat (metric) | Metodă |
| Rezistență la flexiune la temperatură ridicată (1270°C) | 250 MPa | ASTM C-1211 |
| Puritate [%] | 99,99% | – |
| Densitate relativa | 98,60% | ASTM C-373 |
| CTE (Coeficientul de dilatare termică) | 5 ppm/K | ASTM E-228 |
| Temperatura maximă de lucru | 1500°C | – |
| Modulul lui Young | 380 GPa | ASTM C-1259 |
Puteți descărca fișa tehnică aici.
Ca material izolator la temperaturi ridicate, ceramica este ideală pentru testarea electrică și pentru piese izolatoare, carcase sau capace-conector, blocuri terminale, izolatori pentru bujii, montaj electric etc. Pentru producători și firmele de inginerie, accesul la o ceramică tehnică personalizabilă, care poate fi testată și implementată în mod eficient pentru volume reduse, poate facilita și eficientiza totul.
O altă oportunitate pentru creșterea eficienței și micșorarea costurilor, e utilizarea rășinii Alumina 4N în procesele tradiționale de turnare, pentru ajutoare de fabricație. Cu rășină Alumina 4N pot fi proiectate și imprimate cu ușurință dispozitive de fixare, mobilier pentru cuptor, cârlige, umerașe etc., astfel încât să încapă mai multe piese într-un cuptor, pentru a optimiza spațiul și timpul, dar și pentru a îmbunătăți consistența rezultatelor arderii.
Pentru cercetarea inginerească, un flux de lucru tehnic ceramic, ce nu necesită finanțare extinsă prin granturi și birocrație, poate deschide calea către inovații în eficiența energetică, aerospațială, transport, manipulare chimică și multe altele. Capacitatea de a produce piese ceramice, cum ar fi echipamente sau unelte, mai rapid și mai accesibil, va oferi inginerilor un avans, în dezvoltarea de produse și procese, care poate schimba modul de funcționare a industriilor.
Turnarea metalului printr-o sită imprimată în rășină Alumina 4N
Cum să imprimați 3D piesele ceramice cu rășina Alumina 4N
Fluxul de lucru intuitiv al imprimantelor Formlabs SLA, combinat cu rășină Alumina 4N, creează un mijloc nou pentru producerea pieselor ceramice de înaltă performanță, posibil anterior doar prin contractori scumpi sau prin imprimante 3D ceramice (dedicate), de 10 ori mai scumpe, cu fluxuri de lucru complexe.
- Imprimare 3D: Rășină Alumina 4N se imprimă pe imprimante Form 3/B/+, la straturi de 50 de microni. Datorită rezistenței ridicate la verde, necesită un instrument de îndepărtare a părților subțiri, cum ar fi o lamă de ras, pentru a fi îndepărtată de pe platforma de construcție din oțel inoxidabil.
- Spălare: După ce piesele sunt îndepărtate de pe platformă, e necesară utilizarea unei soluții de spălare ceramice, pentru a curăța piesele, inclusiv suporturile umede de șlefuit. Solventul poate fi utilizat în gălețile Finish Kit sau Form Wash.
- Debind și sinterizare : Îndepărtați excesul de solvent cu aer comprimat, înainte de a usca complet piesele într-un cuptor. Mutați piesele în cuptorul de delegare și sinterizați-le pentru etapa finală a procesului. În vederea obținerii proprietăților optime ale materialului, urmați întocmai instrucțiunile programului de ardere, disponibile aici [EN].
Piesele imprimate în rășină Alumina 4N trebuie sinterizate într-un cuptor fierbinte
Puntea către viitorul ingineriei ceramice
Piesele și produsele din ceramică au fost folosite vreme de milenii. Până în prezent, industriile moderne, care se bazează pe ceramică, s-au confruntat cu diverse probleme, cum ar fi costurile ridicate ale imprimantelor ceramice 3D. Formlabs a schimbat radical lucrurile, aducând pe piață rășina Alumina 4N. Acest material de imprimare 3D ceramic, de înaltă puritate, extinde posibilitățile în diverse industrii. Pentru a afla mai multe detalii, nu ezitați să discutați cu specialiștii noștri.
Informații legate de o altă rășină revoluționară Formlabs – rășină siliconică 40A – găsiți aici.
Pentru mai multe date din domeniul industriei și tehnologiilor 3D, nu ezitați să vă abonați la newsletter.