Lithoz CeraFab Multi 2M30 3D-skriver. Foto via Lithoz.

Lithoz, markedsleder innen spesialiserte keramiske 3D-printere, har kunngjort lanseringen av sin nyeste 3D-skriver – CeraFab Multi 2M30.

Den LED-drevne maskinen er preget av sin evne til å produsere med to materialer samtidig, og muliggjør dermed produksjon av deler som inneholder kombinasjoner av keramikk, polymerer og til og med metaller. Som sådan er 2M30 primært rettet mot luftfarts-, biomedisinsk, energi- og elektronikkprodusenter som søker multimateriale, multifunksjonelle 3D-utskriftsmuligheter.

Kraften til funksjonelt graderte deler

Evnen til å skrive ut med to materialer muliggjør gradvise endringer i en parts materialkomposisjon og mikrostruktur, og baner vei for tilpassbare funksjonelt graderte strukturer som ellers ville være umulige. Ta for eksempel en bærende koblingskomponent – en som opplever forskjellige belastningsnivåer i forskjellige belastningssoner. For å imøtekomme de forskjellige belastningene, vil denne komponenten kreve en unik kombinasjon av egenskaper, som bruddseighet og hardhet, for å utføre sin rolle på en optimal måte og maksimere levetiden.

Det er ikke bare styrkebaserte egenskaper heller, ettersom CeraFab Multi 2M30 tillater en mengde egenskapkombinasjoner, som tette / porøse deler, elektrisk ledende / isolerende deler, gjennomsiktige / ugjennomsiktige deler og til og med magnetiske / ikke-magnetiske deler. Disse kombinasjonene kan oppnås innen enkeltlag, så vel som mellom lag, noe som gir stor designfrihet.

Dette utstyret laget av zirkonium-herdet aluminiumoksyd kombinert med aluminiumoksyd har en rekke soneavhengige styrkeegenskaper. Foto via Lithoz.

Multi-material 3D-utskrift for beinimplantater

En viktig anvendelse av teknologien som allerede er identifisert, er produksjon av biomedisinske implantater, spesielt de som etterligner benstrukturer. Hos mennesker har bein tette eksteriører og lettere porøse interiører, hvorved skallet gir strukturell integritet og margen i det tjener til å produsere blodceller.

Som en del av en casestudie brukte Lithoz sin nye teknologi til å 3D-printe et mandibulært burimplantat for å etterligne denne variasjonen i beinstruktur. Det ble brukt zirkoniumdioksyd med høy styrke til det ytre skallet, noe som ga god støtte under helbredelsesfasen etter operasjonen. Det indre volumet besto derimot av bioresorberbare materialer. Mens blandingen fremmer beinvekst, vil den til slutt absorberes fullstendig av pasientens kropp, noe som resulterer i en diskret helbredelsesfase.

Multi-material beinerstatningsimplantat 3D-printet på CeraFab Multi 2M30. Foto via Lithoz.

Metall- og polymerkombinasjoner

Siden det nye systemet er kompatibelt med såvel metaller og polymerer, har Lithoz også uttalt at det kan ha store implikasjoner for mer avanserte applikasjoner som er avhengige av lagdelte materialstabler.

Ved bruk av metaller inkluderer disse applikasjonene kretskort, piezoelektriske stabler, keramikk ved lave og høye temperaturer (LTCC og HTCC), innebygde sensorer og energilagringsenheter for å nevne noen. Innenfor en utskriftsjobb kan grønne dielektriske lag stables oppå trykte kretsløp, noe som i høy grad reduserer antall trinn som trengs for å produsere elektronikk. Internet of Things (IoT) -enheter kan også dra nytte av flermateriell 3D-utskrift for å lage smarte sensorer i hverdagsobjekter.

I polymerverdenen kan billig plast brukes som støttemateriale, slik at brukerne kan kontrollere den indre porøsiteten til en del nøyaktig ved å brenne polymeren ut for å danne hulrom.

Flerfarget aluminiumoksydfyr. Foto via Lithoz.

Kilde: 3DprintingIndustry.com