Zaledwie wczoraj informowaliśmy, że Spectrum Filaments zaprezentuje za tydzień na targach Formnext 2019 nową kolekcję materiałów przemysłowych, pod nową marką Spectrum Industrial, tymczasem dziś mamy kolejnego newsa, o jeszcze większej skali! Producent opracował ze swoimi partnerami biznesowymi nowatorską i innowacyjną w skali świata serię materiałów ceramicznych do druku 3D w technologii FDM/FFF! Cztery specjalistyczne filamenty są pierwszym tego typu, komercyjnym rozwiązaniem na rynku, pozwalającym na drukowanie 3D aplikacji ceramicznych przy wykorzystaniu typowych, desktopowych drukarek 3D.
Druk 3D materiałów ceramicznych w technologii FDM/FFF to nowa technologia formowania addytywnego elementów ceramicznych, która znajdzie zastosowanie głównie w sferze wytwarzaniu prototypów i niewielkich serii produkcyjnych detali o skomplikowanych geometriach, jakich nie można wyprodukować przy użyciu innych technik wytwórczych. Po uformowaniu modelu przez drukarkę 3D, detale wymagają odpowiedniego post-processingu, w który wchodzą m.in. odspojenie oraz spiekanie.
Ceramiczne filamenty Spectrum bazują na poliamidzie, co odróżnia je od innych, pokrewnych materiałów do druku 3D w formie drutu, wykorzystujących metal, które bazują np. na stosunkowo toksycznym POM. Detale drukują się w bardzo niskich temperaturach, na poziomie 150-160°C przy temperaturze stolika roboczego na poziomie 40-50°C.
Po zakończonej pracy detal można poddać typowej obróbce w postaci usunięcia struktur podporowych, szlifowania powierzchni (która staje się błyszcząca), czy nawiercania. Następnie należy przeprowadzić tzw. odspajanie, czyli usuwanie środków wiążących. W zależności od gatunku ceramiki zawartej w filamencie, może mieć on różną formę – np. kąpiel w dedykowanym, powszechnie dostępnym środku chemicznym (np. aceton). Ostatni element obróbki to wypiekanie w piecu.
Wszystkie modele 3D jakie będą prezentowane w przyszłym tygodniu na targach Formnext 2019 zostały wykonane na drukarce 3D BCN3D Sigma, co potwierdza, że doskonale sprawdzają się w środowisku desktopowym.
Nowe ceramiczne filamenty Spectrum bazują na najbardziej powszechnych materiałach z nowoczesnej ceramiki:
Węglik krzemu SSiC
Niezwykle twardy, cechujący się doskonałą odpornością na korozję w całym zakresie pH. Wytrzymałość temperaturowa wytworzonych elementów wynosi 1500°C. SSiC jest półprzewodnikiem elektrycznym. Jego wytrzymałość na ściskanie to 4000 MPa.
Azotek krzemu Si3N4
Posiada większą wytrzymałość i odporność na kruche pękanie niż SSiC. Posiada bardzo niski współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, co daje w rezultacie bardzo dużą odporność na wstrząsy cieplne. Jest izolatorem elektrycznym, a jego przewodność cieplna wynosi 30 W/mK. Maksymalna temperatura robocza wytworzonych elementów mieści się w przedziale od 1300°C do 1400°C.
Tlenek glinu Al2O3
Cechuje się mniejszą wytrzymałością niż SSiC i Si3N4. Jest izolatorem elektrycznym i stosunkowo dobrym przewodnikiem ciepła (ok. 20 – 30 W/mK). Posiada bardzo dobrą odporność na korozję w zakresie kwasowym (pH < 7), przy równoczesnym słabej odporności w zakresie zasadowym (pH > 7).
Tlenek cyrkonu ZrO2
Duża wytrzymałość w temperaturze pokojowej oraz bardzo duża odporność na kruche pękanie. Dzięki wysokiemu współczynnikowi liniowej rozszerzalności cieplnej (10*10-6K-1) można bez problemu spajać ZrO2 ze stalą nierdzewną. Odporność na korozję w zakresie pH < 7 jest dobra, a w zakresie pH > 7 niedostateczna.
Wszystkie materiały oraz wykonane z nich wydruki 3D będzie można zobaczyć na żywo za tydzień, na Formnext 2019, na stoisku Spectrum Filaments nr F41 w hali 12.1.