Proces tehnologic

Calatoria ceramicii de la pamant pana dincolo de extruder.

Tehnologia robotizata de turnare a lutului, proces care revolutioneaza ceramica contemporana, imprumuta ritmul calm si capacitatea de personalizare existente in olaritul traditional, dar si ideea de productie automatizata a intreprinderilor industriale. Ofera posibilitatea de a transpune si sintetiza productia de ceramica intr-o minifabrica prin atuuri ale lumii moderne: proiectarea computerizata; roboti asistati; existenta unei arhive digitale tradusa prin economie de spatiu de depozitare; personalizare si prototipare rapida, modificari usor de executat la comanda; munca manuala redusa pana la un nivel de eficientizare a productiei si costurilor.

Ceramica printata 3D pastreaza, pe langa viziunea artistului digital, si atingerea mesterului ceramist, potentand o frumusete noua la intersectia dintre arta si stiinta, prin imbinarea productiei de ceramica cu cercetarea materialelor si formelor organice intr-un context aparte – cel al imprimantelor 3D cu depunere de materiale ceramice si experimentale in forma dorita, strat cu strat, in functie de modele digitale, proiectate in prealabil pe computer.

LDM – liquid deposit modeling

Modelare prin turnare materiale fluide.

Comparativ cu metodele de productie existente momentan, printarea 3D cu argila este o metoda noua de productie ce se bazeaza pe inovarea de proces atat in lumea manufacturii aditive cat si in domeniul ceramicii. Se foloseste de echipamente experimentale, intr-o continua dezvoltare.

Imprimantele 3D de tip LDM, cu ceramica, sunt echipate cu un sistem avansat, cu surub, capabil sa regleze scurgerea materialului printr-un extrudor. Materialul este depus strat peste strat, pana la obtinerea formei dorite. Important nu este materialul in sine, ci fluiditatea corectă a amestecului folosit.

SLA – Stereolithography

Intarire rasina sub actiunea unui laser.

Prototipare rapida pentru inginerie sau arta. Dedicata obiectelor mici, fine, printarea SLA cu material ceramic ajuta la obtinerea unor printuri 3D de complexitate ridicata. Ceramica folosita este de fapt o rasina lichida compozita, fotopolimerica, material care se intareste strat cu strat sub actiunea unui fascicul laser, in functie de specificatiile computerului.

Prin ardere in cuptor, matricea polimerica dispare si modelul se transforma intr-o piesa de ceramica pe baza de siliciu. Dupa ardere, ceramica devine rezistenta la caldura peste 1000 ° C si la deformare în timp. Materialul este experimental si este destinat cercetarii noilor metode de fabricatie in designul de produs. Reprezinta un proces „trial & error” mult mai avansat decat printarea 3D clasica.

Turnarea de materiale ceramice cu printerul 3D are ca scop promovarea artizanatului digital si productia automatizata. 

Se urmareste eficientizarea procesului de productie de ceramica prin automatizarea partii de modelare manuala, realizata pana acum la roata olarului / turnare, si executia unui obiect decorativ in mai multe exemplare identice, la comanda, fara pastrarea de stocuri, ci doar a unei arhive digitale.

Cum functioneaza imprimanta 3D (LDM) cu ceramica?

Materialul ceramic printat 3D este o solutie usor moale compusa din lut si apa, cu o anumita consistenta. Aceasta pasta este introduse printr-un nozzle / cap de extrudare, aflat sub presiune, si fortata sa treaca prin el cu ajutorul unui surub activat de un motoras.

Cu alte cuvinte, un rezervor cu aer comprimat alimenteaza continuu cu argila un surub Arhimede. Surubul, aflat in interiorul capului de printare, depunde selectiv, controlat, lutul respectiv urmand pasii indicati de computer in fisierul digital. Extruderul toarna strat peste strat, ridicandu-se in plan vertical fata de platforma, pana la terminarea obiectului. Rezultatul este o structura formata din straturi subtiri de ceramica, vizibil suprapuse.

Avantajele si limitarile procesului de printare 3D cu lut

Procesul de manufactura aditiva cu lut este mai dificil decat imprimarea 3D cu polimeri / materiale plastice. Materialele plastice se topesc, dar se si racesc si se intaresc repede dupa ce au fost turnate in forma, comparativ cu printarea 3D cu ceramica, tehnica folosind materiale care au anumite limitari. Apar provocari datorate geometriilor sau prabusirii / scurgerii de material, uscarii si contractiilor materialului. De aceea, lutul / portelanul extrudat este protagonistul principal in obtinerea de rezultate finale acceptabile – obiecte functionale prin:
– pregatirea unor amestecuri corecte;
– potrivirea parametrilor de printare raportat la consistenta.

Pasii procesului tehnologic

01
Pregatire model CAD
Trasarea conceptului, executia desenului de baza si exportarea lui ca fisiere printabil.
View More
02
Pregatire lut & incarcare
Pregatirea lutului prin eliminarea automata a bulelor de aer si incarcarea cartuselor.
View More
03.
Printare 3D / Testare setari
Realizarea de teste repetate si schimbare parametri, pana la obtinerea formei dorite.
View More
04.
Print final
Obiect ceramic finalizat, care urmeaza sa fie lasat la uscat si apoi in mod traditional ars, glazurat etc.
View More