Druk 3D zrewolucjonizuje przemysł ceramiczny
Drukowanie 3D, określane także mianem obróbki przyrostowej, może zrewolucjonizować przemysł ceramiczny, który dotychczas wykorzystywał intensywne procesy przemysłowe, obejmujące kształtowanie surowca pod wysokim ciśnieniem, a następnie podgrzewanie go w celu uzyskania twardego i sztywnego produktu końcowego. Obróbka przyrostowa pozwala na usprawnienie tego procesu, umożliwia bowiem stworzenie trójwymiarowego obiektu na podstawie modelu komputerowego, zazwyczaj poprzez dodawanie materiału, który jest nakładany kolejnymi warstwami. Fakt, że dostępne obecnie na rynku drukarki 3D pozwalające na drukowanie ceramiki wykorzystują techniki stereolitografii oraz binder jetting, w której proszki nasycane są specjalnym środkiem wiążącym, powoduje, że w wielu przypadkach są to niezwykle skomplikowane, a przez to drogie rozwiązania. Zajmująca się produkcją gotowych do spiekania nanoproszków na potrzeby przemysłu ceramicznego francuska firma Nanoe dostrzegła w tej sytuacji możliwość zwiększenia swojego udziału w rynku i postanowiła podjąć odpowiednie działania w tym kierunku. „Zamiast dostosowywać drukarki do konkretnych surowców wykorzystywanych w przemyśle ceramicznym, zdecydowaliśmy się na dostosowanie surowców do istniejących drukarek”, wyjaśnia Guillaume de Calan, dyrektor generalny firmy Nanoe. „Dzięki naszym pracom, firmy mogą tworzyć elementy ceramiczne przy pomocy standardowych drukarek 3D dostępnych na rynku”. Stało się to możliwe dzięki opracowaniu asortymentu filamentów ceramicznych ZETAMIX, które mogą być wykorzystywane do drukowania 3D. Opracowane dzięki wsparciu z budżetu Unii Europejskiej filamenty ZETAMIX umożliwią produkcję na żądanie wysokiej jakości technicznych elementów ceramicznych w niewielkich seriach produkcyjnych. Co więcej, niska cena rozwiązania – zaledwie 10 000 euro – sprawia, że nowatorskie filamenty mogą wstrząsnąć przemysłem ceramicznym.
Na drodze do nowatorskich zastosowań
Dzięki wykorzystaniu filamentów ZETAMIX, producenci mogą wykorzystywać technologię FFF – drukowania przy użyciu topionego materiału, zwykle stosowaną do wytwarzania elementów z tworzyw sztucznych – w celu wydruku elementów kompozytowych ceramika-tworzywo sztuczne o wysokim stopniu wypełnienia. Po wydrukowaniu elementu, poszczególne części mogą zostać z łatwością oddzielone i spieczone w celu usunięcia tworzywa sztucznego i uzyskania gotowego elementu ceramicznego. „Dzięki wsparciu ze strony Unii Europejskiej, firma Nanoe była w stanie opracować i dopracować właściwości swojego filamentu, a także skupić się na dostosowaniu warunków druku i spiekania”, wyjaśnia de Calan. „Dzięki temu udało nam się opracować łatwą w użyciu i przystępną cenowo technikę wydruku elementów ceramicznych, co stanowi prawdziwy przełom w tym przemyśle”. Jak twierdzi de Calan, technologia, która dotychczas stanowiła domenę dużych ośrodków badawczych i korporacji, już wkrótce stanie się ogólnodostępna. „Dzięki filamentom ZETAMIX, dowolne małe bądź średnie przedsiębiorstwa, wytwórnie, uczelnie wyższe czy inne organizacje będą mogły wytwarzać elementy ceramiczne bez konieczności ponoszenia szczególnie wysokich nakładów inwestycyjnych”, dodaje. „Będzie to stanowiło prawdziwy przełom, który zmieni paradygmat, na którym opiera się nasza branża. Już teraz mam nadzieję, że niedługo zobaczymy wiele interesujących zastosowań tej technologii”.
Kreatywna nowa era przemysłu ceramicznego
Z chwilą zakończenia projektu rozpoczęła się produkcja filamentów ZETAMIX, które są obecnie gotowe do wprowadzenia na rynek, jednak przed firmą Nanoe stoi jeszcze wiele wyzwań. Obecnie przedsiębiorstwo pracuje nad udoskonaleniem technologii druku 3D elementów ceramicznych w celu lepszego zaspokajania potrzeb użytkowników końcowych, w tym techników mechaników, inżynierów, studentów i projektantów. Zespół badawczo-rozwojowy Nanoe analizuje także potencjał wykorzystania tej samej technologii do wytwarzania elementów metalowych. „Dzięki wsparciu finansowemu ze strony Unii Europejskiej, druk 3D w ciągu kilku lat przestanie być niszowym rynkiem dla naszej firmy, a zamiast tego stanie się naszym głównym źródłem przychodów”, dodaje de Calan. „Mamy nadzieję, że nasze filamenty dotrą do całego świata, zapoczątkowując tym samym kreatywną nową erę przemysłu ceramicznego”.
Słowa kluczowe
ZETAMIX, Nanoe, drukarka 3D, druk 3D, ceramika, przemysł ceramiczny, obróbka przyrostowa, nanoproszki
