W obliczu dynamicznie rozwijającej się technologii i odkryć w inżynierii materiałowej, elementy wykonane z węglika krzemu (SiC) zdobywają coraz większe uznanie w różnych branżach. Sektory lotnicze, motoryzacyjne i elektroniczne cenią się za niesamowite właściwości termiczne, twardość oraz zdolność do wytrzymywania intensywnych napięć i ekstremalnych temperatur.
Dążenie do optymalizacji procesów produkcyjnych i wdrażania nowatorskich metod produkcji przyczyniło się do rozwoju intrygującego rozwiązania – druku 3D z wykorzystaniem węglika krzemu.
Zgłębianie potencjału technologii druku 3D
Druk 3D, czyli produkcja przyrostowa, jest uznawana za technologiczną rewolucję, która ma na celu przemodelowanie procesów projektowania i wytwarzania coraz szerszej gamy elementów. Technologia ta polega na tworzeniu obiektów warstwami, przy użyciu różnego rodzaju materiałów, które mogą być dokładnie dostosowane do określonych wymagań. W ciągu ostatnich lat przemysł druku 3D znacząco się rozwinął, głównie za sprawą nowych typów drukarek 3D do ceramiki oraz dostępności materiałów. Jednym z takich postępów jest możliwość druku 3D z wykorzystaniem węglika krzemu, co otwiera nowe perspektywy w sektorze produkcji.
Druk 3D z wykorzystaniem węglika krzemu: Punkt zwrotny
Niewątpliwe korzyści termiczne i mechaniczne wynikające z użycia węglika krzemu czynią go atrakcyjnym materiałem do szerokiego spektrum zaawansowanych zastosowań. Niemniej jednak, tradycyjne metody produkcji często zmagają się z trudnościami w utrzymaniu odpowiedniej precyzji w tworzeniu skomplikowanych kształtów ze względu na twardość węglika krzemu. To miejsce, gdzie na scenę wkracza druk 3D. Przetwarzając proszek SiC na skomplikowane elementy, druk 3D zwiększa efektywność produkcyjną i zmniejsza koszty. Wytwarzanie przyrostowe węglika krzemu nie tylko oznacza tworzenie tych samych elementów w bardziej efektywny sposób, ale również umożliwia produkcję komponentów, które wcześniej były nieosiągalne. Daje to zupełnie nowy poziom elastyczności w zakresie projektowania produktów, uwalniając projektantów od ograniczeń wynikających z tradycyjnych metod produkcji. Dzięki temu elementy mogą być lżejsze, bardziej wydajne i lepiej dostosowane do swoich zastosowań.
Zobacz jak działa technologiia Binder Jetting, która umożliwia druk 3D węglików krzemu
Proces: Od proszku do finalnego produktu
Proces druku 3D z użyciem węglika krzemu rozpoczyna się od proszku SiC. Proszek o odpowiedniej granulacji i kształcie jest nakładany na pole robocze urządzenia, po czym warstwa po warstwie jest łączona specjalnym spoiwem. Po zakończeniu druku, gotowe elementy są wyjmowane z drukarki 3D do ceramiki i poddawane procesowi spiekania. Spiekanie polega na podgrzewaniu elementów do wysokich temperatur, co prowadzi do połączenia cząstek SiC ze sobą i stworzenia jednolitego komponentu, podczas gdy materiał wiążący jest eliminowany. W efekcie otrzymujemy część wykonaną z węglika krzemu (SiC) o wysokiej wytrzymałości, doskonałej przewodności cieplnej i precyzyjnym kształcie dostosowanym do potrzeb konkretnego projektu.
Komercjalizacja
IntrinSiC® to nowatorski proces druku 3D opracowany przez niemiecką firmę Schunk, specjalizującą się w technologiach ceramicznych. Technologia ta pozwala na addytywne tworzenie skomplikowanych komponentów ceramicznych o niezrównanej jakości i bardzo dużych rozmiarach, co stanowi wyjątkowość na tle całej branży. Schunk jest pionierem w zakresie produkcji seryjnej elementów z węglika krzemu (SiC) wykorzystując druk 3D, a ich doświadczenie obejmuje różne zastosowania, takie jak obrona, inżynieria mechaniczna i zastosowania termiczne.
