Qualche giorno fa, Formlabs, l’azienda americana leader nella produzione di stampanti 3D SLA, ha annunciato l’uscita della nuova Ceramic Resin, un materiale adatto alla produzione di parti in ceramica.
Questo materiale, appartenente alla categoria Form X, è in fase di sperimentazione e rende la ceramica stampata in 3D accessibile, evitando l’impiego di  costose macchine industriali.
Essendo composta da una matrice in resina con un’elevata percentuale di polveri di ceramica, questo materiale deve essere poi cotto in un apposito forno. La matrice ceramica viene completamente bruciata e il modello viene trasformato in un pezzo in ceramica.
Il vantaggio è la possibilità di creare  elementi con geometrie complesse, altrimenti impossibili da realizzare.
Dopo la cottura la Ceramic Resin è:
- Resistente al calore (oltre i 1000°C).
- Resistente alle deformazioni nel tempo. Â
- Idonea alla produzione di parti a contatto con alimenti.
La Ceramic Resin è più difficile da utilizzare rispetto ad altri prodotti Formlabs e richiede passaggi aggiuntivi e sperimentazione avanzata per ottenere una stampa di successo.
Rendere accessibile la stampa 3D della ceramica
Quando la maggior parte di noi pensa alla ceramica, la prima cosa che ci viene in mente è la ceramica tradizionale. Molti però trascurano il fatto che le ceramiche tecniche vengono ampiamente  utilizzate per applicazioni avanzate, soprattutto nel settore aerospaziale, a causa della loro sorprendente varietà di proprietà meccaniche.
Un’intera filiale della NASA è dedicata alla ricerca e allo sviluppo di materiali performanti come il tessuto Nextel, una ceramica avanzata che resiste alla penetrazione del fuoco e impedisce che i satelliti vengano distrutti. Graber invece è un adesivo riempito di ceramica, utilizzato per riparare piccole crepe nello spazio.
L’elevata resistenza al calore e la conduttività elettrica rendono la ceramica di allumina (ossido di alluminio) una scelta comune per componenti elettronici come isolanti, resistori e semiconduttori.
I laboratori interni di ricerca e sviluppo e fabbricazione presso le aziende Fortune 500 segnalano una forte necessità di poter stampare 3D parti in ceramica. Esistono molte soluzioni in fase di sviluppo, spesso nate da progetti di ricerca accademica, che hanno però costi proibitivi.
Con la Ceramic Resin, Formlabs introduce il primo materiale per la stampa 3D in ceramica a prezzi accessibili. Utilizzando la  stampante 3D desktop Form 2, leader del settore, ingegneri e progettisti hanno la possibilità di portare nella propria azienda la ceramica.
Nonostante la Ceramic Resin non venga considerata una ceramica tecnica, le parti realizzate con questo materiale hanno proprietà uniche rispetto alla plastica. Resistenza alle alte temperature, isolamento termico ed elettrico elevato, elevata resistenza alla corrosione e all’usura e inerzia chimica, sono caratteristiche che possono essere sfruttate per applicazioni di nicchia, dove la precisione dimensionale della parte non riveste particolare importanza.
Utilizzo della Ceramic Resin
La Ceramic Resin è un fotopolimero riempito di silice. Dopo la cottura, la componente  fotopolimerica brucia, per formare una vera parte in ceramica. Il processo è leggermente diverso dagli altri materiali Formlabs e richiede una maggiore esperienza.
Come funziona
- Design. La Ceramic Resin richiede una progettazione piĂą accurata, nel rispetto di alcuni vincoli dimensionali specifici.
- Preparazione. Carteggiare la build platform per aumentare l’adesione della stampa, agitare la cartuccia per almeno un minuto per miscelare il materiale e pulire la valvola di sfiato.
- Stampare 3D. Scalare correttamente  le parti in PreForm, per compensare il restringimento previsto durante la cottura.
- Post-process. Lavare le stampe in alcool isopropilico (IPA) (utilizzando il Form Wash) e rimuovere i supporti. Assicurarsi che le parti siano completamente asciutte prima di procedere con la cottura. N.B. Utilizzando la Ceramic Resin, non è necessario polimerizzare le parti nel forno UV.
- Cottura. Cuocere il pezzo in un forno ventilato per bruciare il fotopolimero dal materiale e creare una parte finale completamente in ceramica. Le parti si restringono di circa il 15% in XY e del 29% in Z durante la cottura.
- Smalto. Se lo si desidera, applicare uno smalto a scelta, seguendo le istruzioni del produttore.
Â
Sviluppo di Resina di Ceramica
Dopo circa due anni di sviluppo, Formlabs è entusiasta di rilasciare questo materiale per permettere ai professionisti di sfruttarne le potenzialità .
In generale, le stampanti 3D di fascia alta che stampano parti in ceramica, utilizzano paste altamente riempite. Lo sviluppo di una resina con una viscosità sufficientemente bassa da poter essere stampata su un sistema come la Form 2, massimizzando nel contempo il caricamento di particelle di ceramica, è stata una sfida difficile.
ACQUISTA
Per ordinare la Ceramic Resin o richiedere maggiori informazioni è possibile mandare una mail a sales@manufat.com. Â