Ceramiche tecniche NanoE per la stampa 3D desktop: intervista al CEO Guillaume de Calan
La ceramica è un’area relativamente nuova per la stampa 3D. Alcune aziende sono state attive nello spazio e abbiamo prodotti come la stampante 3D per ceramiche di Olivier van Herpt. Queste ceramiche su larga scala sono solo una parte del mercato della ceramica, comunque. Le ceramiche tecniche sono in genere componenti ceramici sinterizzati utilizzati ampiamente nelle applicazioni tecniche per l’industria. Utilizzato per applicazioni quali cuscinetti, guide, pompe, prese e molti altri componenti. Le ceramiche tecniche hanno generalmente un’elevata resistenza all’usura, alla temperatura e alla pressione con un basso attrito. Realizzato con materiali come l’ossido di zirconio, l’ossido di alluminio e altri materiali, le ceramiche tecniche possono essere progettate per una particolare applicazione. La microstruttura e le proprietà possono essere ottimizzate e questi materiali superano molti altri in applicazioni ad alto calore e resistenza all’usura. Non ampiamente noti al di fuori dell’industria questi componenti popolano le nostre vite dietro le quinte. NanoE è un’azienda che progetta, produce e fornisce questi materiali a molte industrie. L’azienda dispone ora di una stampante 3D per ceramiche tecniche e materiali di stampa 3D che consente di stampare questi materiali sul desktop. Rendendo disponibili le ceramiche tecniche sul desktop, NanoE sta davvero adottando misure per espandere l’arsenale disponibile alle aziende che utilizzano stampanti 3D desktop. Intervista al CEO di NanoE, Guillaume de Calan, per saperne di più.
Cos’è NanoE?
“NanoE è un fornitore di materie prime in ceramica, incentrate su ceramiche tecniche per industrie ad alta tecnologia, come Biomedical, Semiconductors, Aerospace, applicazioni ad alta usura … qualsiasi settore in cui sia necessaria un’estrema resistenza a calore, usura e corrosione. Offriamo ai nostri clienti materie prime allo stato dell’arte, che consentono migliori proprietà meccaniche, migliori tempi di vita per i pezzi e resistenza agli ambienti più duri. ”
Che tipo di prodotti produci?
“Produciamo polveri e miscele di polveri con leganti, che vengono utilizzati dai nostri clienti per produrre effettivamente parti in ceramica. I prodotti tipici sono allumina, zirconio e allumina / zirconia compositi (ZTA). ”
Come sei finito a creare materiali per il rendering 3D?
“In NanoE ci siamo sempre sforzati di creare i nostri prodotti nel modo più semplice possibile. Questo ci ha portato ad adattare le nostre polveri a diversi processi di sagomatura utilizzati dai nostri clienti, come la pressatura, la colata e lo stampaggio a iniezione di ceramica.
Il prossimo passo logico è stato quello di produrre materie prime per la stampa 3D. Utilizzando la nostra esperienza nelle materie prime per lo stampaggio a iniezione di ceramica, abbiamo iniziato a sviluppare le materie prime per la stampa 3D l’anno scorso “.
Cos’è Zetamix?
“Zetamix è la nostra prima linea di materie prime per la stampa 3D. Quando abbiamo deciso di lanciare materiali di stampa 3D per la ceramica, abbiamo esaminato il mercato attuale. Ci sono alcuni giocatori di nicchia per la stampa 3D ceramica, ma è ancora molto piccolo rispetto al metallo e alla plastica. Uno dei motivi è che la ceramica è un materiale difficile da modellare e trattare. Un altro motivo è che per stampare ceramiche, sono necessarie macchine da stampa 3D dedicate che sono molto costose. Abbiamo deciso di adottare un approccio diverso e di adattare la nostra materia prima alle macchine esistenti già presenti sul mercato. Questo ci ha portato logicamente ad iniziare con la stampante FDM, e abbiamo lanciato una linea di filamenti ceramici che sonocompatibile con qualsiasi stampante FDM. Fondamentalmente, il nostro filamento è un mix di legante plastico e polvere di ceramica, che è possibile stampare con la stampante FDM, e il debind e la sinterizzazione in un forno per ottenere un pezzo di ceramica denso. Questo processo è molto simile a MIM e CIM (Metal and Ceramic Injection Moulding). ”
Come lo userei?
“Il materiale è compatibile con qualsiasi stampante FDM, ma raccomandiamo alcuni piccoli aggiustamenti. In primo luogo, il filamento è estremamente abbronzante, quindi è necessario sostituire l’ugello in ottone con qualcosa di più forte (idealmente rubino o punta in ceramica). Inoltre, poiché il filamento è piuttosto fragile, a volte è necessario sostituire l’ingranaggio di ettrusione con una versione liscia o scanalata. Queste sono davvero piccole modifiche, che nel giro peggiore avranno bisogno di qualche ora. Tuttavia, per coloro che vogliono iniziare più rapidamente, forniamo anche stampanti FDM modificate adattate al nostro filamento. ”
Passo dopo passo come faccio a trasformarlo in una parte finale?
“Una volta stampato il pezzo, è presente una fase di decantazione del solvente (immersione del pezzo in un solvente specifico per alcune ore), asciugatura e successiva sinterizzazione del pezzo in un forno ad alta temperatura, fino a 1550 ° C. Una piccola fornace può essere trovata abbastanza facilmente e Nanoe può consigliare la migliore fornace per i nostri materiali. Dopo la sinterizzazione, il pezzo si sarà ridotto di circa il 20% e sarà completamente in ceramica, con livelli di densità molto buoni, fino al 99%. ”
Per cosa dovrei usare il prodotto di allumina? E YSZ? E ZTA?
“Tutte le nostre composizioni sono ceramiche, quindi condividono alcune caratteristiche comuni: resistenza alle alte temperature, fino a 1800 ° C, elevata resistenza all’usura, isolamento elettrico, durezza … A seconda del materiale, mireremo comunque a diverse applicazioni: la latta di zirconia essere utilizzato per utensili da taglio, gioielli e parti estetiche, e applicazioni dentali, mentre l’allumina avrà usi più tecnici: alta temperatura, isolamento elettrico, resistenza all’usura “.
Chi sono gli utenti previsti per questi prodotti?
“La prima applicazione che vediamo è per il nostro attuale cliente che produce parti in ceramica tecniche. Questo nuovo processo integrerà i processi più tradizionali per realizzare prototipi, piccole serie e parti altamente tecniche. A più lungo termine, vediamo applicazioni ovvie nel settore della gioielleria, medico e aerospaziale “.
Cosa significano questi prodotti per la stampa 3D desktop?
“Crediamo che i nostri prodotti Zetamix per la ceramica, e in seguito per il metallo, renderanno la stampa 3D di ceramica e metallo accessibile a qualsiasi tipo di azienda. Ciò potrebbe significare molte più applicazioni per la stampa 3D, che in un secondo momento porterà alla produzione su più macchine industriali “.
Qual è il costo del filamento e della macchina?
“La macchina costava 5000 €. Il prezzo del filamento dipende molto dal materiale e dalle quantità. ”