Начало работы с керамической 3D-печатью

3D-печать керамическими материалами по-прежнему является относительно новым дополнением к арсеналу технологий производителей аддитивов, но, тем не менее, у нее есть широкий спектр потенциальных приложений, от красивых художественных творений до универсальных промышленных деталей. В сегодняшнем руководстве мы кратко расскажем о керамической 3D-печати, о том, как работает эта технология, и о том, как обеспечить успех вашего первого дизайна.

Как это работает?

В настоящее время существует два основных способа 3D-печати керамики:струйная печать и экструзионная печать.

В некоторых керамических 3D-принтерах используется метод струйной печати, при котором жидкость выстреливается в слой порошка, чтобы связать выбранный материал. После создания слоя таким образом печатная платформа опускается и наносится новый слой порошка. Затем этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет построен весь объект.

В качестве альтернативы детали можно напечатать с использованием техники экструзии (популярный подход при печати глиной). Используя этот метод, экструдер наносит материал на печатную платформу послойно, без необходимости использования связующего материала.

Хотя это два наиболее широко используемых метода, другие медленно, но верно утверждаются. Например, Prodways предлагает керамическую печать с использованием собственной технологии DLP® MOVINGLight®, которая была разработана специально для промышленных приложений.

Независимо от того, какой метод используется, после завершения печати объект все еще будет находиться в «зеленом» состоянии и потребует обжига в печи для удаления влаги и упрочнения детали. После первого обжига наносится предварительная глазурь и дается высохнуть. Затем деталь снова обжигается и наносится глазурь. Затем деталь обжигается в последний раз и наносится еще одна глазурь, чтобы получить блестящую гладкую поверхность.

Приложения

Наиболее очевидно, что керамическую 3D-печать можно использовать для создания широкого спектра привлекательного домашнего декора. Он предоставляет художникам и дизайнерам совершенно новые инструменты для воплощения их концепций в жизнь. В качестве бонуса, после нанесения покрытия во время постобработки материалы, используемые для керамической печати, полностью безопасны для пищевых продуктов, а это значит, что их можно использовать для печати кухонной посуды.

Однако важно помнить, что керамическая печать также может применяться в промышленности, медицине и даже в космосе. Например, в промышленном секторе керамические клапаны и фильтрующие элементы теперь можно напечатать на 3D-принтере, что значительно снижает потребность в хранении запасных частей и позволяет создавать функциональные запасные части по мере необходимости. В то же время в медицинском секторе керамику можно напечатать на 3D-принтере для создания индивидуальных зубных имплантатов для пациентов.

Материалы

Ряд новых и традиционных керамических материалов теперь можно печатать на 3D-принтере, в том числе:

• Глина. Для печати доступен ряд различных глиняных материалов с использованием специальных технологий, таких как экструдер WASP LDM, которые могут помочь как профессионалам, так и любителям, исследующим этот материал.
• Глинозем-кремнезем. Он используется в виде порошка компанией iMaterialise в Бельгии, которая использует диоксид кремния или фарфор в качестве связующего во время печати. ​​
• Оксид алюминия / оксид циркония. Выбранный материал для изготовления функциональных керамических деталей, широко используемый в промышленных кругах.
• Фарфор. В настоящее время предлагается Shapeways в качестве материала SLS. Ключевым преимуществом является более широкий выбор вариантов отделки, чем для других керамических материалов, в том числе матовая отделка.

Воплотите свой дизайн в жизнь

Вот несколько практических советов по проектированию керамических деталей, которые помогут вам начать работу:

• Избегайте взаимосвязанных частей, так как это невозможно с помощью современной технологии керамической 3D-печати. ​​
• Если точность детали является серьезной проблемой, обязательно учитывайте различные слои глазури, которые необходимо добавить ко всем керамическим деталям, поскольку они добавят как минимум миллиметр к поверхность детали.
• Избегайте тонких и / или неподдерживаемых стен. Они не только рискуют деформироваться во время печати, их также будет слишком легко повредить при перемещении зеленой части в печь после печати. ​​
• Острые углы могут треснуть во время стрельбы и могут быть сглажены в процессе чистовой обработки, поэтому старайтесь по возможности избегать их.
• Для порошковой печати не забудьте учесть в дизайне запасные отверстия, чтобы излишки порошка можно было удалить до обжига детали. Это очень важно, так как любой излишек порошка, который не удаляется, повлияет на качество отделки детали.
• Убедитесь, что ваша деталь имеет прочное и устойчивое основание, и помните, что эта область должна оставаться неглазурованной.

Керамическая 3D-печать - это удивительно универсальная технология, которая определенно требует дальнейшего изучения со стороны производителей. Мы с нетерпением ждем, как он будет развиваться в ближайшем будущем, поскольку все больше производителей включают его в свои собственные процессы создания прототипов и производства.