به گزارش کی تک :

سرامیک‌های فراوری شده، برخلاف سرامیک‌های صنعتی یا هنری، موادی هستند که قرن‌ها در بسیاری از بخش‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها به دلیل مقاومت در برابر دما، سختی و خواص مکانیکی خود مشهور هستند. در بخش تولیدات صنعت پرینت سه بعدی، سرامیک ها نسبت به پلیمرها یا فلزات محبوبیت کمتری دارند و همچنان منحصر به یک بازار خاص باقی می مانند، اگرچه فناوری های سه بعدی برای ساخت و پردازش این مواد مناسب هستند. در واقع، سرامیک‌های فراوری شده به دلیل ویژگی‌های خود، موادی دارای خاصیت شکل‌دهی دشوار هستند و پرینت سه بعدی جایگزین مناسبی برای ایجاد شکل های هندسی پیچیده در برابر صنایع دیگر کاربردی موجود است. سرامیک ها که در حال حاضر با فرآیندهای فوتوپلیمریزاسیون، بستر پودری و اکستروژن سازگار هستند، مزایای متعددی را برای تولیدکنندگان، آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی ارائه می دهند. در میان آنها، مرکز تحقیقات صنعت سرامیک بلژیک (CRIBC)، که بر چندین فرآیند چاپ سه بعدی، از جمله سازنده فرانسوی Pollen AM تکیه کرده است. در بیست سال گذشته، CRIBC بر روی تولیدات و ارتقا صنعت چاپ سه بعدی سرمایه گذاری کرده است تا بتواند قطعاتی با هندسه های پیچیده تولید کند. در واقع، سرامیک های فراوری شده موادی شکننده و نسوز هستند و بنابراین شکل دادن به آنها ذاتا دشوار است. زمانی که صحبت از ایجاد هندسه های پیچیده با استفاده از فرآیندهای معمولی می شود، زمان ساخت قطعات افزایش یافته و هزینه یک قطعه به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد. وعده تولید توسط فناوری چاپ سه بعدی دقیقاً در غلبه بر این مشکل نهفته است: ارائه هندسه های پیچیده با حفظ خواص سرامیک، صرف نظر از جنس و خواص مواد مورد استفاده.

سرامیک های فراوری شده در بازار

در حال حاضر طیف بسیار متنوعی از سرامیک های فراوری شده وجود دارد که می تواند انتظارات بازارها و نیازهای مختلف را برآورده کند. خانواده ای که بیشتر در تولیدات پرینترهای سه بعدی استفاده می شود بدون شک سرامیک های اکسید شده هستند که همانطور که از نامشان مشخص است از اکسید فلزی مانند آلومینا یا زیرکونیا تشکیل شده اند. آن ها در بخش پزشکی برای ساخت ایمپلنت استخوان و همچنین در زمینه ساعت سازی استفاده می شوند. سپس سرامیک های غیر اکسیده با مواد نیترید که عملکرد مکانیکی خوب و مقاومت دما را ترکیب می کنند و کاربیدهایی که بیش از حد سخت هستند و اغلب برای مقاومت تریبولوژیکی خود استفاده می شوند، قرار می گیرند. برای مثال کاربید سیلیکون سه برابر سخت‌تر از فولاد است. در چاپ سه بعدی، سازندگان می توانند از رویکردهای تکنولوژیک متفاوتی برای طراحی قطعات خود استفاده کنند، اما همه آن ها با همه خانواده های سرامیک سازگار نیستند. CRIBC چندین فرآیند پرینت سه بعدی سرامیکی را آزمایش کرد و توانست کیفیت قطعات به دست آمده، ویژگی ها و عملکرد آنها را با هم مقایسه کند. فابریس پتیت، مدیر برنامه فرآیندهای تولید در CRIBC، توضیح می‌دهد: «تکنولوژی‌های افزودنی زیادی برای سرامیک‌ها وجود دارد، اما هیچ‌یک از آنها جایگزین دیگران نمی‌شود. انتخاب با توجه به درخواست مورد نظر انجام خواهد شد. به عنوان مثال استریولیتوگرافی برای قطعات کوچک با باز شدن کم و جرم کم ایده آل خواهد بود. اتصال پودری امکان طراحی قطعات بزرگ اما بسیار متخلخل را فراهم می کند، بنابراین استفاده از آن نسبتاً محدود است. به نظر من، فرآیندهای اکستروژن جالب ترین هستند، و به ویژه فناوری Pollen AM، زیرا بر موادی به شکل دانه هایی که در صنعت قالب گیری تزریقی یافت می شوند، متکی است. این یک ماشین باز است که هزینه مواد را کاهش می دهد و زمینه احتمالات را گسترش می دهد.

انتخاب فناوری Pollen AM

CRIBC عمدتاً روی اکسیدهایی با فناوری Pollen AM کار می کند، و همینطور شروع به استفاده از نیتریدها برای برآورده کردن نیازهای دمای ساخت کرده است. همچنین برنامه هایی برای آزمایش کاربیدها از جمله کاربید تنگستن دارد. این مرکز تحقیقاتی در حال ارزیابی فناوری و ویژگی‌های قطعات، اعم از ساختارهای شبکه‌ای، میکروتوربین‌های نیترید، ابزارهای برش کاربید تنگستن و غیره است. می تواند تحت فشار مکانیکی قرار گیرد. این اغلب چالش تولید سه بعدی سرامیکی است: باید به تخلخل قطعات توجه کرد زیرا اگر بیش از حد زیاد باشد، عملکرد مکانیکی ناکافی خواهد بود. وضعیت سطح و تراز بودن قطعات حاصل شده یک نکته کلیدی است زیرا در صورت تخریب منجر به ایجاد ترک و در نتیجه قسمتی می شود که پس از تنش می شکند. در نهایت، فرآیند اکستروژن Pollen AM این مزیت را دارد که تمیزتر و راحت تر از سایر فناوری های چاپ سه بعدی سرامیکی است. به عنوان مثال، فرآیندهای تولید به روش “بستر پودری” برای اپراتورها و کارکنان، به ویژه برای دستگاه تنفسی آن ها، خطرهایی برای سلامتی ایجاد می کند، اما همچنین نیاز به نصب دستگاه و ساز و کار خاصی در محیط کار دارد. دستگاه Pollen AM را می توان در یک دفتر دارای محیط بسته استفاده کرد. فابریس پتی از مسئولان این مجموعه نتیجه گیری می کند که از نقطه نظر عملی، فناوری PAM نسبت به سایر فناوری‌ها مزایای بیشتری دارد. به این موارد و مزایا، سازگاری مواد، هزینه آنها و کیفیت قطعات به دست آمده را اضافه کنید، این یک فناوری تولید سه بعدی سرامیکی ایده آل است. شما می توانید اطلاعات بیشتر در مورد سرامیک های مهندسی شده و فناوری PAM را در اینجا بیابید.