Seguimos de perto a trajetória da fabricação de aditivos cerâmicos ao longo dos anos, observando que a tecnologia evoluiu de um processo predominantemente baseado em P&D para um método de produção industrialmente viável. Essa evolução foi impulsionada por um pequeno número de empresas e grupos inovadores, entre elas 3dceram Sintoo desenvolvedor baseado na França de sistemas de cerâmica AM baseados em SLA, como o C1000 Flexmatic.
O C1000 Flexmatic entrou pela primeira vez em nosso radar em 2022, quando 3dceram apresentou sua impressora 3D semi-automatizada na Feira de Comércio de Ceramitec em Munique, Alemanha. Desde então, a plataforma se estabeleceu como uma solução de produção em série adequada para aplicações que requerem liberdade de design, eficiência de custos e propriedades atendidas por cerâmica técnica, incluindo óxido e, mais recentemente, materiais de nitreto.
Produção escalável e semi-automatizada
Com uma plataforma de construção de 320 x 320 x 200 mm e uma interface amigável, o C1000 FlexMatic é construído para produção escalável. O sistema é particularmente notável por seus controles de processo orientados a IA, um sistema de reciclagem modular e uma arquitetura semi-automatizada, todos os quais permitem integração na fábrica de cerâmica inteligente. Isso é important para usuários em indústrias como aeroespacial, defesa e eletrônicos, que não apenas exigem a capacidade técnica de produzir peças complexas de cerâmica robusta, mas também precisam da estabilidade, confiabilidade e rendimento de uma solução econômica de produção em série.
Mais especificamente, a plataforma de impressão 3D cerâmica alavanca CERria de 3dceram Sintouma solução de IA treinada nos dados das décadas de experiência na empresa de impressão de cerâmicas que otimizam os parâmetros de impressão, incluindo configurações de pré-impressão (como verificar a impressão de peças e otimizar o carregamento do IVA e a colocação de peças) e ajustes de parâmetros em tempo actual (como velocidade de ajuste fino e taxas de deposição de lodo calibrando). Para os usuários, a Ceria aprimora a consistência geral do processo, minimiza a curva de aprendizado para novos usuários e aumenta a eficiência de custos, reduzindo as impressões com falha.
Apresentando nitretos
Além do fluxo de trabalho, os benefícios do C1000 Flexmatic oferece, o sistema também permite que os usuários finais acessem uma ampla gama de materiais de cerâmica técnica, incluindo óxidos como alumina e zircônia e – mais recentemente – nitretos como nitreto de alumínio (ALN) e nitreto de silício (Si₃n₄). A nova capacidade de processar nitretos abriu aplicações importantes nas indústrias de semicondutores, aeroespaciais e de defesa.
Como o 3dceram Sinto diz: “A Ceramic AM já provou seu valor com óxidos como alumina e zircônia. Mas a extensão em nitretos marca um ponto de virada. ALN e Si₃n₄ são amplamente utilizados em indústrias onde a confiabilidade em condições extremas não é negociável.”
Os nitretos de impressão 3D oferecem aos usuários uma vantagem distinta quando se trata de projetar liberdade, permitindo a realização de componentes que seriam proibitivamente caros ou até impossíveis de produzir usando meios mais tradicionais.
Ain para a indústria de semicondutores
Na indústria de semicondutores, o nitreto de alumínio (AIN) é um materials valioso, particularmente para aplicações que requerem excelentes propriedades de dissipação de calor e isolamento elétrico. A cerâmica técnica possui as características necessárias para isso, incluindo alta condutividade térmica, excelente isolamento elétrico e baixa expansão térmica, o que garante a estabilidade dimensional sob o ciclo térmico.
Com os fabricantes de semicondutores C1000 Flexmatic, os fabricantes podem projetar e produzir componentes de gerenciamento térmico altamente complexos com canais integrados e recursos de montagem, além de estruturas de treliça para minimizar o peso.
Por exemplo, o ALN é um excelente materials para fabricar dissipadores de calor, componentes críticos em equipamentos de processamento de semicondutores. Posicionados abaixo da bolacha, essas placas garantem dissipação de calor eficiente e distribuição uniforme de temperatura durante as etapas de deposição e gravação. Para executar de maneira confiável, os dissipadores de calor devem combinar alta condutividade térmica, estabilidade mecânica e resistência a ambientes plasmáticos – todas as principais propriedades do nitreto de alumínio.
Além das propriedades inerentes ao materials, os dissipadores de calor de impressão 3D permitem a criação de geometrias de superfície altamente projetadas, como os padrões perfurados necessários para o resfriamento do gás na parte traseira. Esses projetos otimizados melhoram a transferência de calor e a uniformidade da temperatura em toda a bolacha, apoiando diretamente os requisitos rigorosos da fabricação de semicondutores de próxima geração.
Si₃N₄ Para aeroespacial, defesa
O nitreto de silício, por sua vez, é uma cerâmica técnica robusta que desempenha um papel importante nas aplicações aeroespaciais e de defesa. O materials é caracterizado por sua alta resistência à flexão (mesmo em comparação com outras cerâmicas), resistência ao choque térmico e resistência ao desgaste e corrosão.
No geral, essa combinação de propriedades torna o nitreto de silício superb para componentes aeroespaciais que sofrem cargas mecânicas, ciclismo térmico e ambientes severos e corrosivos. Com a liberdade de design oferecida pelo processo SLA da 3dceram, os usuários finais industriais também podem desbloquear novos níveis de redução de peso-sem comprometer a função-para aplicações missionárias críticas.
Uma aplicação para a qual o materials de cerâmica já está sendo usado são os conjuntos de telescópios. A impressão 3D permite a produção de suportes leves e estruturais de espelho que podem suportar as tensões de lançamento e manter a estabilidade óptica enquanto estiver em órbita. Por exemplo, Si₃n₄ é o materials de escolha para componentes estruturais de impressão 3D nos telescópios de Alénia. Esses componentes são distinguidos por suas geometrias de aranha-pano que oferecem peso reduzido, consolidação de parte (ou seja, menos articulações) e maior rigidez.
Uma paisagem amadurecida
O reforço dos processos de Cerâmica AM com IA e automação, e a introdução de novos recursos de materials são passos significativos à frente na maturação do segmento AM de cerâmica. Ao cumprir essas frentes, a plataforma Flexmatic C1000 C1000 da 3DCeram Sinto tem um papel elementary a desempenhar nessa evolução e para o avanço das aplicações de cerâmica AM nas indústrias aeroespaciais, de defesa e semicondutores, entre outros.
Como a empresa de cerâmica AM conclui: “A fabricação de aditivos em cerâmica tem sido reconhecida há muito tempo por seu potencial, mas perceber que o potencial em escala industrial requer a combinação certa de design da máquina, capacidade de materials e fluxo de trabalho orientado a produção. laboratório. ”