De todos os materiais de manufatura aditiva, a cerâmica tem se mostrado um dos mais difíceis de acertar ao longo dos anos. Apesar da manufatura aditiva (MA) em cerâmica ter várias décadas de existência, aplicações comerciais viáveis de tecnologias de impressão em cerâmica só surgiram há relativamente pouco tempo. No entanto, a longa espera parece ter acabado, e o desenvolvimento bem-sucedido de hardware de impressão em cerâmica por empresas como a francesa 3DCeram Sinto prova que a tecnologia está agora pronta para ampla adoção industrial.
O hardware para impressão cerâmica abrange um número surpreendentemente grande de tecnologias, desde extrusão até jato de ligante. No entanto, tecnologias de fotopolimerização, como a estereolitografia (SLA), oferecem uma vantagem significativa sobre outras abordagens em termos de resolução, qualidade de superfície e confiabilidade do processo. A 3DCeram Sinto se destaca no cenário de manufatura aditiva (MA) em cerâmica por seu processo patenteado de SLA de cima para baixo, que utiliza um laser de alta potência para curar uma pasta de resina-cerâmica camada por camada. Diversos desenvolvimentos recentes da empresa — incluindo avanços em hardware, software e materiais — abriram novas e importantes oportunidades para usuários industriais.
Hardware potente para produção em larga escala
A prontidão da manufatura aditiva (MA) de cerâmicas técnicas para a produção industrial em larga escala pode ser vista no tamanho e na potência da geração atual de máquinas. Na feira Ceramitec de 2022, em Munique, a 3DCeram apresentou sua impressora C1000 Flexmatic de 320 x 320 x 200 mm, demonstrando notáveis recursos de automação. Máquinas como a Flexmatic e a C3601 Ultimate de 600 x 600 x 300 mm são projetadas para a produção em uma única tiragem de grandes volumes de peças menores ou componentes de médio a grande porte, reduzindo os requisitos de montagem e aumentando a versatilidade da produção.
Essa versatilidade é ampliada por um sistema óptico adaptável, permitindo que usuários industriais personalizem seus equipamentos de acordo com suas metas de produção. Por exemplo, a C1000 Flexmatic pode ser equipada com um ou dois lasers, sendo a configuração de laser duplo ideal para imprimir peças em paralelo ou realizar geometrias complexas em alta velocidade. Altas velocidades também são alcançadas entre impressões, já que o design do tanque semiautomático permite transições rápidas entre trabalhos e a reciclagem simples da polpa não polimerizada, reduzindo o trabalho manual necessário para uma operação constante.
Otimização de parâmetros por meio de novas ferramentas de IA
Ao longo do último ano, a 3DCeram inaugurou uma nova era na impressão 3D em cerâmica baseada em IA com o lançamento da solução CERIA AI, projetada para simplificar a impressão em cerâmica para usuários industriais e aumentar o rendimento de peças cerâmicas industriais. Isso ocorreu após uma mudança estratégica da empresa em 2022 para enfrentar dois grandes desafios: aumentar a confiabilidade da produção e tornar a impressão avançada em cerâmica mais acessível a leigos.
Atualmente, o CERIA consiste em dois módulos de software distintos baseados em IA, um que atua como um assistente de pré-impressão e outro para controle de processo:
- O CERIA Set simplifica a validação do projeto, a orientação das peças e a otimização da plataforma de construção, automatizando a seleção dos parâmetros de impressão com base na geometria e nas especificações do material da peça. Duas das principais vantagens deste assistente de pré-impressão são a redução do tempo de preparação e o aumento do sucesso da impressão correta na primeira tentativa, o que, por sua vez, ajuda a reduzir o desperdício. Os rendimentos são aprimorados graças a recomendações guiadas e baseadas em IA, utilizando um conjunto de dados abrangente baseado em 20 anos de experiência em impressão 3D industrial.
- O CERIA Live ajusta os parâmetros de impressão dinamicamente durante a impressão, monitorando dados de mais de 20 sensores incorporados à impressora cerâmica. Essa otimização em tempo real do processo de impressão permite gerenciar a quantidade de material cerâmico depositado, dependendo da geometria da camada. O resultado é a melhoria da qualidade das peças e a prevenção da necessidade de ciclos de retrabalho, tornando o processo mais confiável e energeticamente eficiente.
Usuários do 3DCeram enfrentam desafios industriais
Avanços em hardware e software — sem mencionar a ampla gama de cerâmicas oxidadas e não óxidos disponíveis para impressão — permitiram que os usuários alcançassem a produção industrial de cerâmicas técnicas impressas. Os clientes já estão colhendo os benefícios do pacote CERIA, resultando em maior eficiência de produção em áreas que vão da indústria de semicondutores à biomedicina. E com novas adições ao sistema de IA previstas para os próximos anos, isso é apenas o começo.
A tecnologia de estereolitografia de cima para baixo da 3DCeram desempenha um papel fundamental na produção de cerâmica em escala por parte dos atuais e futuros usuários de manufatura aditiva industrial. Não é a única empresa a avançar na manufatura aditiva de cerâmica, mas sua oferta de produtos futuristas a torna uma das mais promissoras. Para saber mais sobre a 3DCeram acesse o site.
