Kyocera amplia così il suo portafoglio nel settore delle ceramiche tecniche ad alte prestazioni e crea nuove opportunità per la produzione di componenti complessi e altamente sollecitati.
„L'introduzione della produzione additiva è una pietra miliare per la nostra azienda“, afferma il Dr. Carsten Rußner, amministratore delegato di KYOCERA Fineceramics Europe GmbH. „Ci apre nuove potenzialità nello sviluppo e nell'applicazione, nonché nella posizione strategica sul mercato.“
Stampa 3D di componenti in SiSiC
Il carburo di silicio infiltrato di silicio (SiSiC) è uno dei materiali ceramici ad alte prestazioni e si distingue per la sua eccezionale resistenza meccanica, stabilità termica, rigidità e alta resistenza all'usura. In particolare, grazie alla sua espansione termica quasi impercettibile, SiSiC è ideale per applicazioni impegnative come l'industria aerospaziale, l'industria dei semiconduttori o la produzione industriale.
Kyocera prepara sia lo StarCeram Si utilizzato nel processo convenzionale, sia lo StarCeram AM-Si sviluppato per la stampa 3D in modo indipendente – entrambi i materiali presentano proprietà materiali comparabili.
Con il progresso delle tecnologie di produzione additiva, la stampa 3D si è dimostrata un metodo all'avanguardia per la produzione di componenti complessi in SiSiC. Rispetto ai metodi di formatura classici come la pressatura isostatica, la colata a spruzzo o la colata a film, la produzione additiva offre una libertà di design significativamente maggiore e cicli di sviluppo ridotti. Ad esempio, è possibile produrre componenti ottimizzati topologicamente che possono portare a una notevole riduzione del peso.
La stampa 3D ceramica offre quindi la soluzione ideale per costruzioni impegnative, dove le tecniche convenzionali raggiungono i loro limiti. Grazie a questo processo, Kyocera offre ai propri clienti un ampio portafoglio di componenti durevoli, resistenti e precisi, dallo sviluppo di prototipi alla produzione in serie. Il processo si basa generalmente su un metodo in due fasi: inizialmente si crea un corpo verde da polvere di carburo di silicio e legante polimerico tramite il processo di Binder-Jetting. Successivamente, questo viene infiltrato con silicio fuso, che reagisce con il carbonio residuo e forma così la struttura finale in SiSiC.
„Questo progresso è il risultato di un'intensa attività di ricerca e sviluppo“, spiega Sarah Diener, team leader per la produzione additiva. „Siamo entusiasti di poter creare valore aggiunto per i nostri clienti attraverso la produzione di geometrie complesse dei componenti.“
I vantaggi dei componenti prodotti additivamente in ceramica tecnica
Geometrie complesse
La produzione additiva consente la realizzazione di geometrie altamente complesse, che non possono essere realizzate con metodi convenzionali. Queste includono, tra l'altro, strutture curve, sottosquadri e strutture bioniche. Più complessa è la geometria, più evidenti diventano i vantaggi del processo.
Consulenza progettuale
Per l'ottimizzazione delle geometrie dei componenti e per la realizzazione di strutture ottimizzate topologicamente, Kyocera offre una consulenza progettuale completa. Attraverso questo dialogo con il cliente, è possibile ridurre il peso del componente o aumentare le prestazioni dei componenti. Grazie alla stretta collaborazione con il centro di design interno, vengono sviluppate soluzioni su misura, ottimizzate per l'applicazione specifica.
„La produzione additiva ci consente di rispondere in modo flessibile alle dinamiche del mercato“, sottolinea il Dr. Nikolaos Katsikis, Direttore Ricerca e Sviluppo. „Particolarmente per componenti grandi e complessi vediamo un alto valore aggiunto per i nostri clienti – soprattutto quando possiamo supportarli nell'ottimizzazione attraverso la nostra consulenza progettuale.“
Competenza nei processi
Con anni di esperienza nel campo delle ceramiche tecniche, Kyocera offre, oltre a materiali omogenei e altamente puri, anche tecnologie di post-trattamento e rivestimento avanzate, che ampliano notevolmente l'ambito di applicazione dei componenti stampati in 3D. In particolare, la sede di Selb si distingue come un ampio produttore di componenti in SiSiC ed è quindi specializzata in tecnologie di forno per componenti di grande volume, nella lavorazione finale del materiale, nonché in esperienze di giunzione e tecnologie di rivestimento.
Tempi di produzione brevi
Il processo di produzione multistadio è stato sviluppato specificamente per componenti di grande volume e complessi. La dimensione massima del componente è di 325 x 270 x 130 mm con spessori delle pareti a partire da 3 mm. Grazie all'eliminazione della lavorazione verde, dei tempi di programmazione complessi e della produzione di utensili per la lavorazione, sono possibili tempi di produzione particolarmente brevi e la produzione di quantità maggiori.
Con l'implementazione riuscita di questa tecnologia, Kyocera sottolinea la sua ambizione innovativa e offre soluzioni a prova di futuro. Le nuove opportunità non solo rafforzano la competitività, ma consolidano anche il ruolo della sede di Selb come centro leader per la tecnologia di produzione ceramica all'interno del gruppo Kyocera.
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