Линейка 3D-устройств для работы с керамикой включает пять машин различной конфигурации для исследований и производства. Оборудование AM.TECH создает модели со сложной геометрией, внутренними каналами и полостями, высоким качеством поверхности, регулируемой плотностью и структурой. Это востребовано при изготовлении литейных форм, стержней, изоляторов, огнеупоров, имплантов, твердотельной электроники и вакуум-плотных изделий.
Установки могут применять до трех материалов одновременно и создавать объекты с габаритами до 600 мм. Такая универсальность позволяет реализовывать сложные проекты, требующие использования разных типов керамики в одном изделии. Ключевые преимущества - открытость архитектуры, специальные функции для разработки сырья и серийного выпуска. Это дает возможность пользователям экспериментировать с новыми составами и оптимизировать производственные процессы.
Принцип работы
Производство на основе литографии (LCM) — многоэтапный процесс для создания 3D-объектов из технической керамики. При стереолитографии жидкая суспензия мелкозернистого порошка и УФ-чувствительного мономера накапливается послойно, образуя сырое тело, отверждаемое DLP-проектором. Этот метод обеспечивает высокую точность и детализацию конечного изделия.
Далее сырец проходит термообработку при температуре до 1600°С. Этот этап критически важен для придания изделию необходимых физических свойств. Полимеры-связующие удаляются на отдельном этапе, что позволяет получить чистый керамический материал. Финальное спекание придает изделию характерные свойства керамики, такие как прочность, термостойкость и химическая инертность.
Этапы создания:
- Подготовка: загрузка 3D-модели, обработка в ПО, разбивка на слои. На этом этапе инженеры могут оптимизировать дизайн для улучшения характеристик конечного изделия.
- Загрузка сырья в бак или картридж, либо подача через экструдер. Выбор метода зависит от конкретной модели устройства и типа используемого материала.
- Печать: нагрев и послойное нанесение согласно геометрии модели. Процесс контролируется компьютером для обеспечения максимальной точности.
- Обработка: удаление поддержек, шлифовка, полировка. Этот этап требует высокой квалификации оператора для достижения желаемого качества поверхности.
- Обжиг: закрепление структуры, придание прочности. Температурный режим и длительность обжига зависят от типа керамики и желаемых свойств изделия.
Преимущества технологии:
- Высокоточные изделия с гладкой поверхностью, что особенно важно для деталей, работающих в условиях высоких нагрузок
- Устойчивость к агрессивным средам и нагреву, позволяющая использовать изделия в химической промышленности и энергетике
- Отличные электроизоляционные свойства, делающие керамику незаменимой в электротехнике
- Газонепроницаемость, критичная для некоторых применений в аэрокосмической отрасли
- Биосовместимость, открывающая широкие возможности в медицине и протезировании
- Быстрое производство без инструментов, что сокращает время от идеи до готового изделия
- Серийное качество заготовок, обеспечивающее стабильность характеристик при массовом производстве
- Свобода дизайна, позволяющая создавать изделия сложной формы, невозможные при традиционных методах обработки
Материалы:
Оксид алюминия: долговечный, твердый, термостойкий. Широко применяется в производстве износостойких деталей и электроизоляторов.
Оксид циркония: прочный, с низкой теплопроводностью. Часто используется в медицине для изготовления имплантов и в ювелирном деле как заменитель драгоценных камней.
Сферы применения:
- Замена металлов в промышленности, где требуется высокая прочность при меньшем весе
- Высокотемпературные технологии, включая производство тиглей и футеровок для печей
- Автомобилестроение (облегченные конструкции), например, керамические тормозные диски
- Медицинская техника, в том числе изготовление индивидуальных имплантов и протезов
- Функциональное прототипирование для быстрой проверки новых концепций и дизайнов
- Мелкосерийное производство сложных деталей для аэрокосмической отрасли
LCM позволяет создавать детали сложной формы с высокой точностью. Объекты обладают свойствами традиционной керамики, что открывает широкие возможности применения. Эта технология особенно ценна в отраслях, где требуются уникальные свойства керамики в сочетании со сложной геометрией изделий.
Конструктивная свобода практически не ограничена, что позволяет проектировать изделия, основываясь на желаемой функциональности, без ограничений традиционных методов формования. Это открывает новые горизонты в инженерном дизайне и позволяет создавать изделия с оптимизированными характеристиками, недостижимыми ранее.
В будущем ожидается дальнейшее развитие технологий 3D-печати керамикой, включая разработку новых материалов и улучшение точности печати. Это может привести к революции в производстве высокотехнологичных керамических изделий и открыть новые области применения этого древнего, но постоянно развивающегося материала.
