25/05/22
Après avoir augmenté le volume d’impression de l’Admaflex300, une étape logique pour passer à la production de masse serait un four de déliantage et de frittage intégré plus grand. Par conséquent, en 2022, Admatec a introduit un nouveau four de déliantage et de frittage intégré, avec un volume intérieur plus grand, augmentant considérablement le débit et l’efficacité de l’impression 3D et du post-traitement de céramiques techniques.
L’impression 3D de céramiques techniques est probablement le segment le plus avancé de la fabrication additive et peut-être le plus difficile à mettre en œuvre. En ce qui concerne les propriétés des matériaux, la céramique est généralement utilisée lorsque d’autres matériaux échouent, en raison d’une dureté, d’une résistance à la corrosion ou d’une résistance à la température. Pour façonner les céramiques techniques, il existe plusieurs solutions, comme le pressage, qui a une liberté de conception limitée, ou le moulage par injection qui nécessite de réaliser au préalable un moule. L’impression 3D de céramiques techniques peut offrir des solutions pour produire des formes complexes directement à partir d’un fichier CAO, sans avoir besoin d’un moule, avec des propriétés matérielles comparables à celles des céramiques produites traditionnellement, en utilisant la technologie d’impression 3D, les matériaux et les fours appropriés.
Les pièces en céramique haute performance imprimées en 3D sont utilisées dans de nombreuses applications, telles que l’aéronautique, l’aérospatiale, les outils médicaux, la R&D, la catalyse, les réfractaires, l’énergie, l’industrie chimique, l’électronique, les semi-conducteurs, la capture de CO2, l’esthétique, la joaillerie, l’opto-mécatronique et beaucoup plus. Outre les céramiques entièrement denses, des céramiques poreuses sont également disponibles, telles que des matériaux ressemblant à des os pour les implants médicaux spécifiques aux patients et des céramiques lixiviables pour produire des noyaux et des coques en céramique pour le moulage à la cire perdue.
Si l’objectif est d’avoir des produits céramiques techniques entièrement denses avec une résistance élevée et des surfaces lisses, des particules céramiques avec de très petites granulométries sont nécessaires, car elles permettent une densification complète pendant le frittage. Les poudres très fines ne peuvent pas être traitées en toute sécurité dans un lit de poudre sèche, mais une solution éprouvée consiste à travailler avec des pâtes ou des barbotines. En utilisant des pâtes composées de résines sensibles aux UV hautement chargées en céramique, l’impression 3D est possible avec des résolutions élevées (<40 um) et après post-traitement dans des fours de déliantage et de frittage, des pièces de haute qualité peuvent être obtenues.
Lors de l’impression de céramiques, un système d’impression est nécessaire, capable de gérer des barbotines à haute viscosité. En 2013, Admatec a développé une technologie d’impression qui combine le coulage de bande (pour le dépôt en suspension) avec le traitement numérique de la lumière (durcissement UV par stéréolithographie) pour produire des pièces en céramique. Depuis l’introduction de l’imprimante Admaflex130 en 2016, de nombreuses machines utilisant cette technologie Admaflex ont été livrées dans le monde entier, chez des producteurs de céramique renommés, des fabricants sous contrat d’impression 3D en céramique, des universités et des laboratoires gouvernementaux, qui ont prouvé leur capacité à façonner et à fritter des pièces de haute qualité avec excellentes propriétés des matériaux et tolérances étroites.
Lorsque les technologies et les systèmes de fabrication additive céramique basés sur la lithographie ont été introduits en 2013, les zones de projection typiques étaient de 96 x 54 mm à une résolution de 50 µm. Le déliantage et le frittage ont été exécutés dans deux fours séparés, résultant en un processus thermique de près de 2 semaines. Pour répondre aux demandes du marché et pour une production en série plus efficace, Admatec a développé des machines d’impression plus grandes, permettant actuellement des zones de projection jusqu’à 260×220 mm dans une seule machine. Le processus d’impression DLP qui durcit une couche suivante d’une plate-forme de construction complète en quelques secondes, en combinaison avec le coulage de bande pour déposer une nouvelle couche de suspension, permet d’augmenter les vitesses d’impression jusqu’à 300 couches par heure. Les matériaux ont été optimisés pour des temps de déliantage plus rapides et une densité finale et des propriétés mécaniques plus élevées.
Depuis 2018, Admatec propose un four compact intégré de déliantage et de frittage, spécialement conçu pour le post-traitement des céramiques techniques imprimées en 3D. Ce four permet un déliantage sûr et contrôlé et un frittage précis avec une excellente uniformité de température. Avec un volume de 180x180x200 mm et une température maximale de 1700°C, ce four est une solution économique et efficace pour délier et fritter de petites pièces imprimées en céramique oxyde. Après avoir augmenté le volume d’impression des machines Admaflex à 260x220x500 mm, une étape logique pour passer à la production de masse a été l’introduction d’un four de déliantage et de frittage intégré plus grand. Par conséquent, en 2022, Admatec a introduit un nouveau four intégré de déliantage et de frittage, avec un volume intérieur de 400x400x400 mm.
Toutes ces améliorations, associées à des fours de déliantage et de frittage intégrés, permettent actuellement de produire un ensemble de pièces céramiques techniques imprimées en 3D, de la conception CAO à la pièce finale frittée, en moins de 7 jours. Avec une température maximale de 1700°C et un volume intérieur utile de 64 litres, le nouveau four a presque 10 fois la taille du four intégré compact, augmentant considérablement le débit et l’efficacité de l’impression 3D et du post-traitement de céramiques techniques.
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