Memulai pencetakan 3D keramik

Pencetakan 3D dengan bahan keramik masih merupakan tambahan yang relatif baru pada gudang teknik pabrikan aditif, namun demikian, ia memiliki berbagai aplikasi potensial, mulai dari kreasi artistik yang indah hingga suku cadang industri yang serbaguna. Dalam tutorial hari ini, kami akan memberikan pengantar singkat tentang pencetakan 3D keramik, cara kerja teknologi, dan cara memastikan desain pertama Anda berhasil.

Bagaimana cara kerjanya?

Saat ini ada dua cara utama keramik pencetakan 3D:pencetakan berbasis jetting dan pencetakan berbasis ekstrusi.

Beberapa pencetakan 3D keramik menggunakan pendekatan berbasis pengaliran, di mana cairan ditembakkan ke tempat tidur bubuk untuk mengikat bahan yang dipilih. Setelah lapisan dibuat dengan cara ini, alas pencetakan diturunkan, dan lapisan bubuk baru diendapkan. Proses ini kemudian diulangi sampai seluruh objek selesai dibangun.

Atau, bagian dapat dicetak menggunakan teknik berbasis ekstrusi (pendekatan populer saat mencetak dengan tanah liat). Dengan menggunakan metode ini, ekstruder menyimpan bahan pada alas pencetakan selapis demi selapis, tanpa memerlukan bahan pengikat.

Meskipun ini adalah dua metode yang paling banyak digunakan, yang lain perlahan tapi pasti memantapkan diri. Misalnya, Prodways menawarkan pencetakan keramik menggunakan teknologi DLP® MOVININGLight® mereka sendiri, yang dirancang khusus untuk aplikasi industri.

Terlepas dari metode mana yang digunakan, setelah pencetakan selesai, objek akan tetap dalam kondisi 'hijau', dan akan memerlukan pembakaran dalam tungku untuk menghilangkan kelembapan dan mengeraskan bagian tersebut. Setelah pembakaran pertama, lapisan pra-glasir diterapkan dan dibiarkan kering. Bagian tersebut kemudian ditembakkan lagi, dan glasir diterapkan. Bagian tersebut kemudian dibakar untuk terakhir kalinya, dan glasir lain diterapkan untuk mendapatkan hasil akhir yang mengkilap dan halus.

Aplikasi

Mungkin yang paling jelas, keramik 3D printing bisa digunakan untuk membuat berbagai macam dekorasi rumah yang menarik. Ini memberi seniman dan desainer alat yang benar-benar baru untuk menghidupkan konsep mereka. Sebagai bonus, setelah dilapisi selama pasca-pemrosesan, bahan yang digunakan dalam pencetakan keramik benar-benar aman untuk makanan, yang berarti dapat digunakan untuk mencetak peralatan dapur.

Namun, penting untuk diingat bahwa pencetakan keramik juga memiliki aplikasi di sektor industri, medis, dan bahkan luar angkasa. Misalnya, di sektor industri katup keramik dan elemen filter sekarang dapat dicetak 3D, secara dramatis mengurangi kebutuhan penyimpanan suku cadang, dan memungkinkan suku cadang fungsional dihasilkan sesuai kebutuhan. Pada saat yang sama, di sektor medis, keramik dapat dicetak 3D untuk membuat implan gigi yang dibuat khusus untuk pasien.

Bahan

Berbagai bahan keramik baru dan tradisional kini dapat dicetak 3D, termasuk:

• tanah liat. Berbagai bahan tanah liat yang berbeda tersedia untuk pencetakan, dengan teknologi khusus — seperti ekstruder LDM WASP — tersedia untuk mendukung para profesional dan penggemar menjelajahi materi ini.
• Alumina-silika. Ini digunakan dalam bentuk bubuk oleh iMaterialise di Belgia, yang menggunakan silika atau porselen sebagai pengikat selama pencetakan.
• Alumina-oksida/zirkon-oksida. Bahan pilihan untuk bagian keramik fungsional, banyak digunakan di kalangan industri.
• Porselen. Saat ini ditawarkan oleh Shapeways sebagai bahan SLS. Keuntungan utamanya adalah tersedianya pilihan penyelesaian yang lebih luas dibandingkan dengan bahan keramik lainnya, termasuk hasil akhir matte.

Menghidupkan desain Anda

Untuk membantu Anda memulai, berikut adalah beberapa tip praktis untuk mendesain bagian keramik Anda:

• Hindari bagian yang saling terkait, karena ini tidak dapat dicapai dengan teknologi pencetakan 3D keramik saat ini.
• Jika akurasi bagian menjadi perhatian utama, pastikan untuk mempertimbangkan berbagai lapisan glasir yang harus ditambahkan ke semua bagian keramik, karena ini akan menambahkan setidaknya satu milimeter ke permukaan bagian.
• Hindari dinding yang tipis dan/atau tidak ditopang. Ini tidak hanya berisiko melengkung selama pencetakan, tetapi juga akan mudah merusaknya saat memindahkan bagian hijau ke tungku setelah pencetakan.
• Sudut yang tajam cenderung retak selama penembakan dan dapat dihaluskan selama proses penyelesaian, jadi usahakan untuk menghindarinya jika memungkinkan.
• Untuk pencetakan berbasis bubuk, ingatlah untuk memperhitungkan lubang pelepasan ke dalam desain Anda, sehingga bubuk berlebih dapat dihilangkan sebelum bagian tersebut dibakar. Ini penting, karena kelebihan bedak yang tidak dibersihkan akan memengaruhi kualitas hasil akhir bagian Anda.
• Pastikan bagian Anda memiliki dasar yang kuat dan stabil dan ingat bahwa area ini harus tetap tanpa glasir.

Pencetakan 3D keramik adalah teknologi serbaguna yang mengejutkan yang pasti memerlukan penyelidikan lebih lanjut dari produsen. Kami menantikan untuk melihat bagaimana hal itu terus berkembang dalam waktu dekat, karena lebih banyak produsen memasukkannya ke dalam pembuatan prototipe dan proses produksi mereka sendiri.