Rispetto ad altri materiali come plastica e metallo, la ceramica è ancora relativamente nuova per la stampa 3D. Come ogni nuovo materiale, all’ inizio era costosa per la stampa 3D, ma pian piano è diventata più accessibile, e oggi Formlabs ha portato la ceramica a fare un grande passo avanti verso l’accessibilità reale aggiungendo una resina ceramica al suo inventario di materiali disponibili mentre l’azienda continua il suo percorso di crescita .
Ceramic Resin è un prodotto di Form X, la piattaforma di prodotti sperimentali di Formlabs, ed è un po ‘difficile da usare rispetto alle resine ordinarie, ma l’azienda delinea chiaramente i passaggi necessari per stampare con il nuovo materiale.
La resina ceramica è un fotopolimero riempito di silice. Quando viene sparato, il fotopolimero brucia per formare una vera parte in ceramica. Le parti stampate in 3D non richiedono post-polimerizzazione dopo la stampa, ma richiedono l’accensione, il che le fa ridurre di circa il 15% in XY e del 29% in Z durante la cottura, quindi dovrai pianificare in anticipo. I pezzi possono anche essere smaltati dopo la cottura, proprio come qualsiasi prodotto ceramico.
Il nuovo materiale richiede alcune prove ed errori, ammette Formlabs, e la sperimentazione e l’errore sono ciò su cui progredisce lo studio di design Nervous System . Lo studio sperimentale utilizza il design generativo per creare arte, gioielli e articoli per la casa, alcuni dei quali sono ispirati alla biologia, mentre altri sono il risultato diretto della sperimentazione di nuove tecniche di fabbricazione. Nel 2017, Nervous System ha provato una versione precoce della resina ceramica di Formlabs per creare un set da tè cellulare, ancora in fase di sviluppo. Ora, con il rilascio formale della resina finalizzata, lo studio ha creato una linea di gioielli in ceramica stampata in 3D chiamata Porifera .
“I materiali ceramici sono davvero belli e hanno delle belle qualità”, ha detto la co-fondatrice di Nervous System Jessica Rosenkrantz. “Sono economici e robusti e hanno una piacevole sensazione tattile; possono essere lucidi o più terrosi. ”
Nervous System aveva precedentemente esternalizzato la produzione di una linea di casalinghi in porcellana, ma era interessata a esplorare il potenziale della ceramica con la libertà progettuale della produzione additiva. Hanno testato una varietà di materiali a base di polvere e resina, ma il peso e la sensazione dei pezzi erano troppo lontani dalla ceramica tradizionale. Mentre testava le formulazioni ceramiche di Formlabs, Nervous System ha aiutato l’azienda a superare sfide come problemi di stampabilità e le densità delle parti finali licenziate.
“Una delle cose che ci entusiasmano di più è la capacità di creare oggetti che non si possono realizzare usando qualsiasi altra tecnica ceramica”, ha affermato Rosenkrantz. “Non puoi creare strutture tridimensionali interconnesse super sottili. Non possono essere lanciati. Lo stato ecologico della maggior parte della lavorazione della ceramica è molto fragile. Ma lo stato verde del materiale di stampa 3D è forte perché contiene resina. Quindi possiamo creare queste super strane geometrie che sono super forti quando vengono sparate “.
Nervous System ha iniziato a lavorare su un set da tè in ceramica, ma è passata ad un concetto di gioielleria più piccolo dopo aver incontrato le sfide con una produzione economicamente conveniente e la stampa 3D delle strutture cellulari del set da tè.
“Sapevamo di voler lavorare con un materiale di stampa 3D in ceramica per un po ‘, ma non sapevamo necessariamente cosa volevamo realizzare”, ha dichiarato il co-fondatore di Nervous System Jesse Louis-Rosenberg. “Una teiera e le tazze sono molto grandi, quindi è difficile renderle accessibili, quindi stiamo ancora lavorando a quel progetto. Volevamo iniziare con qualcosa di più piccolo, come gioielli “.
Nervous System stava anche studiando le strutture superficiali minime e si è imbattuto in spugne di vetro marino, le cui forme autoportanti interconnesse si sono dimostrate ideali per la stampa 3D con la resina ceramica. Così, le collane e gli orecchini finali per la collezione sono ispirati al mare in spugna: belli e intricati.
La cottura e la smaltatura erano processi di prova ed errore che finivano con l’informare la Guida all’utilizzo della ceramica di Formlabs, che dovrebbe essere letta attentamente prima di provare a stampare in 3D con la resina ceramica. I materiali ceramici con cui Nervous System ha lavorato in precedenza non hanno raggiunto la densità delle ceramiche tradizionali, pertanto le parti al loro stato licenziato erano ancora molto porose e richiedevano un processo di smaltatura diverso.
“Saremmo in grado di accenderli completamente, quindi glassarli, e poi fare una glassa a fuoco basso”, ha detto Louis-Rosenberg. “Questo non ha senso per Formlabs Ceramic Resin, perché è in grado di ottenere più di una parte finale completamente densa. Questo è ciò che è buono a riguardo, ma ciò significa che se lo si spara fino in fondo, è molto difficile da glassare perché la glassa non si attacca a una superficie vetrosa “.
Il sistema nervoso si rese allora conto che dovevano sparare le parti a una temperatura molto più bassa per renderle porose, quindi glassarle e darle fuoco ad una temperatura più elevata.
“Quello che facciamo è in realtà molto più simile a un processo ceramico tradizionale; per prima cosa facciamo questo processo, chiamato burnout in cui tutta la resina viene rimossa e la si spara a una temperatura inferiore – 1900 gradi Fahrenheit, che è intorno a un cono di 05 “, ha detto Louis-Rosenberg. “Questo lascia una parte molto fragile e porosa. Vogliamo che sia poroso, perché in questo modo accetta molto bene lo smalto. ”
Il sistema nervoso lucida le parti immergendole nella glassa, piuttosto che spruzzando, per assicurare che ogni parte sia completamente rivestita. Le parti vengono quindi sparate nuovamente al cono 10, che è circa 2350ºF. Le parti vengono levigate due volte – dopo la smaltatura, le parti che toccheranno il forno vengono levigate, quindi dopo la cottura finale i dorsi dei gioielli vengono levigati per eliminare eventuali zone ruvide che toccano il corpo di chi li indossa.
Oltre al kit di colori Formlabs , Ceramic Resin è il prodotto più sperimentale che Form X ha rilasciato finora. I beta tester come Nervous System sono parte integrante dello sviluppo di prodotti come la resina.
“Mi piace molto l’idea dell’iniziativa Form X; rende chiaro che Formlabs è a suo agio con le persone che fanno cose sperimentali con le loro macchine “, ha affermato Rosenkrantz. “Penso che molti altri produttori non sposino questa filosofia e quindi rende difficile sperimentare usando la loro tecnologia.
