Druk 3D niejedno ma imię. FDM, SLA, DLP, PolyJet, CJP, SLS, DMLS… każda z tych zróżnicowanych technologii druku 3D posiada dodatkowo swoje specyficzne odmiany. Precyzyjny druk 3D z ceramiki możliwy jest, na przykład, dzięki innowacyjnej odmianie druku DLP w której specjalizuje się austryjacka firma Lithoz.
Technologia DLP, czyli druk 3D z żywic selektywnie utwardzanych światłem projektora, została zaadoptowana przez Lithoz na potrzeby druku z materiałów ceramicznych i w takiej postaci ochrzczona jako LCM, czyli Lithography-based Ceramic Manufacturing.
Materiały ceramiczne stanowią duże wyzwanie dla twórców technologii druku 3D. Tworzenie technicznych elementów ceramicznych jest trudne ze względu na duże skurcze termiczne materiału podczas wypalania lub spiekania oraz trudności w formowaniu kształtów i zachowaniu odpowiedniej dokładności wymiarowej.
Z drugiej jednak strony, ceramika posiada szereg unikatowych własności niespotykanych w innych grupach materiałowych, takich jak wysoka wytrzymałość temperaturowa, twardość, sztywność i odporność chemiczna.
Innowacyjna technologia LCM, opatentowana przez firmę Lithoz pozwala na budowanie niemal dowolnie skomplikowanych elementów ceramicznych do zastosowań technicznych oraz medycznych.
Metoda przypomina w działaniu proces stereolitografii na bazie chipów DLP z wykorzystaniem światła niebieskiego. Materiałem eksploatacyjnym jest w tym przypadku zawiesina, składająca się z żywicy fotopolimerowej ze zdyspergowanymi w niej cząsteczkami ceramicznymi. Fotopolimery działają w tym wypadku jako jako spoiwo dla cząstek ceramicznych, pozwalając na precyzyjne formowanie zadanego kształtu.
Selektywne utwardzanie materiału odbywa się temperaturze pokojowej, co pozwala uniknąć tworzenia się napięć termicznych. Kluczowe jest odpowiednie mieszanie zawiesiny pomiędzy tworzeniem kolejnych warstw, aby zapewnić stałą homogeniczność materiału. W metodzie LCM konieczne jest tworzenie struktur podporowych – budowane są one z materiału rodzimego i wymagają odcięcia przed wypaleniem.
Wydrukowany obiekt wymaga jeszcze kilku kroków post-processingu (m.in. usunięcie spoiwa poprzez jego rozkład termiczny, wypiekanie elementu). W efekcie otrzymujemy część wykonaną w 100% z ceramiki, o właściwościach mechanicznych identycznych z elementami otrzymanymi konwencjonalnymi metodami.
Pole robocze drukarki Lithoz CeraFab 7500 wynosi 76 mm x 43 mm x 150 mm, wysokość warstwy ustawić możemy na poziomie od 25 do 100 μm. Urządzenie buduje model w tempie do 100 warstw na godzinę.
Oferta firmy Lithoz obejmuje zarówno zaawansowany system produkcyjny jak i dedykowany software i linię materiałów eksploatacyjnych. Obecnie w ofercie znajdują się dwa gatunki ceramiki technicznej opartej na tlenku cyrkonu i tlenku glinu oraz jeden materiał biozgodny bazujący na fosforanie wapnia.
Od stycznia 2016 oficjalnym partnerem firmy Lithoz w Polsce jest firma Bibus Menos.
Źródło: materiały prasowe
