Rutas técnicas para la impresión 3D de cerámica
Los principales procesos actuales de impresión 3D de cerámica incluyen el fotocurado en suspensión (derivado de SLA) y la inyección de aglutinante. La ruta en suspensión utiliza polvo cerámico suspendido en resina fotosensible. Después de imprimir el cuerpo verde, se desengrasa y luego se sinteriza a alta temperatura; la ruta del chorro primero rocía un aglutinante sobre el lecho de polvo para solidificar la capa de polvo y luego la desengrasa y sinteriza. La diferencia entre ambas rutas reside en la precisión geométrica y la variedad de tipos de pólvora que se pueden conseguir.
Control de la contracción por desengrase y sinterización
La contracción lineal de las piezas cerámicas desde el cuerpo verde hasta el producto terminado suele estar entre el 12% y el 18%, que está determinado por la densidad de empaquetamiento del polvo y el proceso de densificación a alta temperatura. La contracción no se puede ignorar y se debe realizar un modelado de compensación de contracción durante el diseño. La temperatura y el tiempo de sinterización están determinados por el tipo de cerámica: la alúmina puede alcanzar más de 1600 °C y la circona se sinteriza a unos 1400 °C. Los diferentes parámetros del proceso tienen un impacto significativo en las propiedades mecánicas. La sección de calentamiento rápido requiere la eliminación gradual de aglutinantes orgánicos durante la etapa de desengrase para evitar grietas.
Principales escenarios de aplicación de piezas cerámicas
El valor de la impresión 3D cerámica radica en la realización de estructuras internas complejas que son difíciles de procesar mediante fundición y mecanizado tradicionales. En el campo aeroespacial, la cerámica se utiliza para fabricar componentes del canal de refrigeración del motor; En el campo médico, el circonio se utiliza para fabricar coronas dentales y pilares de implantes. En el campo de la fabricación de moldes, los moldes maestros cerámicos integrados con canales de enfriamiento conformes pueden acortar significativamente el ciclo de moldeo por inyección. Las cerámicas conductoras y las cerámicas bioactivas también muestran ventajas únicas en sus respectivos campos.
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