p A cerâmica é um dos materiais mais antigos produzidos pelo homem. Ao mesmo tempo, eles são alguns dos materiais mais promissores para as tecnologias-chave do século XXI. Contudo, cerâmicas são difíceis de moldar e processar, especialmente para aplicações onde impressão 3-D, também conhecido como manufatura aditiva (AM), seria um método de fabricação interessante. p Universidade de Tecnologia de Eindhoven (TU / e) Ph.D. O candidato Steyn Westbeek desenvolveu um modelo para ajudar a tornar possível a AM de objetos de cerâmica maiores. Esta pesquisa foi parte de um projeto de pesquisa maior - junto com o centro de pesquisa científica aplicada TNO e o TU / e High Tech Systems Center - com outro Ph.D. candidatos, estudando todo o processo de impressão para cerâmica, incluindo a deposição de camadas e aprimorando os conceitos e controle da impressora 3-D.

p Propriedades únicas ao mesmo tempo um benefício e um desafio

p As cerâmicas são normalmente excelentes isolantes elétricos e térmicos que são duros, Forte, biocompatível e robusto quando confrontado com muitos produtos químicos e temperaturas. Essas propriedades únicas significam que a cerâmica pode ajudar a melhorar a qualidade de vida, economize energia, reduz o desgaste e aumenta a vida útil dos componentes em muitas aplicações diferentes. Contudo, essas qualidades também tornam provável que deformações e rachaduras ocorram em algum estágio durante o processo de impressão 3-D - normalmente, por causa de tensões no material.

p Embora cada vez mais comum para outros materiais, AM não é bem conhecido para cerâmica. Até agora, ele tem sido usado principalmente para produzir baixos volumes de objetos muito detalhados, menores do que alguns centímetros. Objetos maiores apresentam alto risco de rachaduras.

p Westbeek criou um modelo dos processos físicos dentro da impressora 3-D, para ajudar a melhorar a compreensão da impressão 3-D de cerâmica e possibilitar a impressão de objetos maiores. AM de cerâmica é um processo de duas etapas:primeiro, camadas muito finas de uma mistura de pó cerâmico e um aglutinante são colocadas, endurecido por luz ultravioleta entre cada camada. Isso cria a forma final do objeto. Segundo, o objeto é aquecido em um forno para remover a pasta - muito parecido com assar uma escultura de argila.

p Prever o que dá errado durante a fase de endurecimento

p Westbeek se concentrou principalmente na fase de endurecimento UV, onde a mistura aglutinante / pó se torna sólida. A etapa de endurecimento pode ser uma fonte de tensões no material. O modelo inclui as configurações da impressora, tais como as características da fonte de luz UV e as propriedades do aglutinante, e processos como luz refletida no pó cerâmico e aumento da temperatura dentro do objeto durante o endurecimento.

p Com este conhecimento, é possível alterar o processo de impressão 3-D para garantir que funcione melhor para a forma que você deseja imprimir. Isso reduz muitos problemas diferentes, como paredes que são muito grossas, superaquecimento do objeto, endurecimento muito pequeno ou desigual e, finalmente, o desenvolvimento de tensões que podem levar a rachaduras e deformações indesejadas. Esta nova compreensão é um passo valioso para a impressão de cerâmicas de formas complexas e grandes.