Admaflex innovación en impresión 3D de cerámica y metal
El equipo de manufactura aditiva Admaflex300 dispone de más de 12 millones de píxeles por capa, lo que aumenta el rendimiento y eficiencia en la impresión 3D de cerámica y metal con alta precisión.
Desde la invención de la tecnología de manufactura aditiva basada en la litografía de Admaflex en 2013, se han producido mejoras tecnológicas que permiten la impresión de cerámica y metal en una sola máquina y con mayores resoluciones. Los generadores de luz estado del arte para la impresión 3D de cerámica y metal tienen proyectores 4K (2560x1600 píxeles). Cuando se trabaja con una resolución de píxeles de 40 µm, da como resultado un tamaño de plataforma de construcción o área de proyección de 102x64 mm.
La impresora 3D de cerámica Admaflex300 está disponible con una resolución de píxeles de 40 µm y un tamaño de proyección de 202x102 mm, lo que significa más de 12 millones de píxeles por capa, esto aumenta drásticamente el desempeño y eficiencia en la impresión 3D de cerámica y metal de alta precisión.
Implantes médicos bio cerámicos de fosfato de calcio impresos en 3D, impresos con una resolución de píxeles de 50 µm, cortesía de la Universidad de Sichuan
¿Por qué la impresión 3D basada en la litografía de cerámicas técnicas y metales?
La técnica de cerámica se utiliza cuando otros materiales fallan, debido a su limitada dureza, resistencia a la corrosión o a la temperatura. Para dar forma a la cerámica existen varias soluciones, como el prensado, que tiene una libertad de diseño limitada, o el moldeo por inyección, que requiere producir primero un molde. La impresora 3D de cerámica y metal ofrece soluciones que producen formas complejas desde un archivo CAD, sin necesidad de un molde, con propiedades de material comparables a las de la cerámica producida tradicionalmente cuando se utiliza la tecnología de impresión 3D, materiales y hornos adecuados. En comparación con las técnicas de impresión directa con láser, la impresión de cerámica y metal basada en la litografía permite obtener detalles más finos y mayor resolución. Después de la sinterización, se obtienen piezas de uso final lisas y libres de concentración de esfuerzos que no requieren un tratamiento posterior. El equipo de tratamiento posterior es comparable al de las piezas verdes CIM (Ceramic Injection Molding) y MIM (Metal Injection Molding), lo que hace que la tecnología sea relativamente fácil de aplicar.
Rueda dentada de cerámica impresa en 3D y tasa de cobre, impresa con una resolución píxeles de 50 µm, cortesía de Formatec para la caja de reloj de zirconia moldeada
Campos de aplicación
Las piezas cerámicas impresas en 3D y las metálicas sinterizadas sin concentración de esfuerzos se utilizan en muchas aplicaciones como aviación, partes aeroespaciales, herramental médico, refractarios, electrónica, semiconductores, captura de CO2, joyería y muchas más. Además de las cerámicas densas también hay porosas, como materiales similares al hueso de implantes médicos específicos en pacientes y cerámicas lixiviables (Extracción de la materia soluble de una mezcla mediante la acción de un disolvente líquido) para producir corazones y carcasas de cerámica para fundición a presión.
¿Por qué la impresión 3D basada en lodos?
Si el objetivo es obtener productos cerámicos densos, con alta resistencia y superficies lisas, se necesitan partículas cerámicas con tamaños de grano muy pequeños, ya que éstos permiten la densificación completa durante la sinterización. Los polvos muy finos no pueden procesarse con seguridad en un lecho de polvo seco, pero una solución es trabajar con pastas o lodos. Utilizando lechadas compuestas por resinas sensibles a los rayos ultravioleta con alto contenido cerámico, es posible imprimir en 3D con altas resoluciones (<50 µm) y, tras el post procesamiento en hornos de sinterizado y des aglutinantes, se pueden obtener piezas de alta calidad.
¿Por qué la tecnología Admaflex?
Cuando se imprimen 3D cerámicas y metales, se necesita un sistema de impresión que pueda manejar lodos de alta viscosidad sin riesgo de sedimentación. En 2013, Admatec desarrolló una nueva e innovadora tecnología de impresión 3D que combina la colada en cinta (para la deposición de lechada) con el Procesamiento Digital de la Luz (curado UV mediante litografía estereoscópica) y así producir piezas de cerámica. Desde la introducción de la impresora 3D Admaflex130 en 2016, se han entregado máquinas que utilizan esta tecnología en todo el mundo, a productores de piezas cerámicas y metálicas, agencias de impresión 3D, universidades y laboratorios gubernamentales, que han demostrado la capacidad de dar forma y sinterizar piezas cerámicas y metálicas de alta calidad con excelentes propiedades de material y tolerancias cerradas, normalmente utilizando altas resoluciones entre 40 y 50 µm.
Fluid Break de circonio impreso en 3D para aplicaciones nucleares, impreso con una resolución de píxeles de 50 µm, cortesía de Hilgenberg Ceramics GmbH
Avances en impresión 3D de cerámica y metal basada en la litografía
Cuando se introdujeron las tecnologías y sistemas de fabricación aditiva de cerámica basados en la litografía en 2013, el generador de luz full HD con 1920x1080 píxeles era la fuente UV más utilizada. El proyector full HD permitía áreas de proyección de 96x54 mm con una resolución de 50 µm. En 2018, cada vez más sistemas de impresión se suministran con el equipo lightengine WQXGA, que ofrece 2560x1600 píxeles, lo que da un total de 4,096,000 píxeles, por lo que también se denomina 4K. Si se trabaja con una resolución de 40 µm píxeles, esto suele traducirse en un tamaño de proyección de 102x64 mm. Hoy, la impresora 3D Admaflex130 está equipada de serie con el motor de luz WQXGA, que puede ajustarse a resoluciones entre 35 y 62.5 µm píxeles, lo que hace que esta máquina sea ideal para investigación, desarrollo de materiales y la producción de pequeños lotes de piezas compactas. Se han añadido materiales como cerámica sin óxido, cobre, plata y otros metales preciosos.
Procesamiento de luz digital
Avances en tecnologías de proyección
La técnica de manufactura aditiva de cerámica y metal basada en la litografía utiliza la tecnología de procesamiento digital de la luz (Digital Light Processing), que cura capa por capa en una plataforma de construcción en pocos segundos. En combinación con la colada de cinta para depositar una nueva capa de lechada, permite aumentar la velocidad de impresión hasta 300 capas por hora. Desde 2019, se ofrece la máquina Admaflex300, que puede adaptarse a las necesidades del cliente, con diferentes tamaños de proyección y resoluciones. Hoy, la Admaflex300 está disponible con una resolución de de 40 µm píxeles en combinación con una impresionante plataforma de construcción de 202x102 mm, lo que significa más de 12 millones de píxeles en una sola capa. En comparación con las máquinas con técnica de proyección tradicional, es decir, una proyección de 102x64 mm a 40 µm, la Admaflex300 aumenta de forma espectacular el desempeño y la eficiencia en la impresión 3D de cerámica y metal de alta precisión.
¿Debo elegir una impresora Admaflex300 o 3 máquinas pequeñas Admaflex130?
Es bueno saber que el costo de inversión de una Admaflex300 es sólo un 50% mayor en comparación con la Admaflex130 con capacidades similares. Si su objetivo es investigación y desarrollo de materiales con la menor cantidad de material, la Admaflex130 es la mejor solución para las piezas pequeñas. Si planea aumentar la productividad al máximo, la Admaflex300 será la solución más económica, con más de 3 veces el rendimiento de producción con plataforma de 102x64 mm. En caso de que tenga presupuesto para la Admaflex130, pero no sea suficiente para la Admaflex300, podría incluso considerar una Admaflex300 con especificaciones de la máquina 130 al nivel de precio de la 130, permitiéndole actualizar más adelante a las capacidades y especificaciones completas de la máquina Admaflex300.
Fuente: Admatec
