Kyocera rozszerza w ten sposób swoje portfolio w obszarze technicznych ceramiki wysokowydajnych i tworzy nowe możliwości dla produkcji złożonych, wysoko obciążonych komponentów.
„Wprowadzenie produkcji addytywnej to kamień milowy dla naszej firmy“ – mówi dr Carsten Rußner, dyrektor zarządzający KYOCERA Fineceramics Europe GmbH. „Otwiera nam nowe możliwości w rozwoju i zastosowaniu, a także w strategicznej pozycjonowaniu na rynku.”
Druk 3D komponentów z SiSiC
Silikoninfiltrowany węglik krzemu (SiSiC) należy do ceramicznych materiałów wysokowydajnych i wyróżnia się wyjątkową wytrzymałością mechaniczną, stabilnością termiczną, sztywnością oraz wysoką odpornością na zużycie. Szczególnie ze względu na prawie niezmierzalne rozszerzenie termiczne, SiSiC idealnie nadaje się do wymagających zastosowań, takich jak lotnictwo i kosmonautyka, przemysł półprzewodnikowy czy produkcja przemysłowa.
Kyocera przygotowuje zarówno StarCeram Si stosowany w tradycyjnych procesach, jak i StarCeram AM-Si opracowany do druku 3D – oba materiały charakteryzują się porównywalnymi właściwościami materiałowymi.
Dzięki postępowi w technologiach wytwarzania addytywnego, druk 3D okazał się przyszłościową metodą produkcji skomplikowanych elementów SiSiC. W porównaniu do klasycznych procesów formowania, takich jak prasowanie izostatyczne, odlewanie z użyciem zawiesiny czy odlewanie folii, wytwarzanie addytywne oferuje znacznie większą swobodę projektowania oraz skrócone cykle rozwoju. Przykładowo, można wytwarzać elementy zoptymalizowane topologicznie, co może prowadzić do ogromnej redukcji wagi.
Ceramiczny druk 3D stanowi zatem idealne rozwiązanie dla wymagających konstrukcji, w których tradycyjne techniki osiągają swoje granice. Dzięki tej metodzie Kyocera oferuje swoim klientom szerokie portfolio trwałych, wytrzymałych i precyzyjnych komponentów, od rozwoju prototypów po produkcję seryjną. Proces opiera się zazwyczaj na dwuetapowej procedurze: najpierw powstaje zielony korpus z proszku węglika krzemu i spoiwa polimerowego w procesie Binder-Jetting. Następnie jest on infiltracji stopionym krzemem, który reaguje z pozostałym węglem, tworząc ostateczną strukturę SiSiC.
„Ten postęp jest wynikiem intensywnej pracy badawczo-rozwojowej“ – wyjaśnia Sarah Diener, kierownik zespołu ds. wytwarzania addytywnego. „Cieszymy się, że możemy tworzyć wartość dodaną dla naszych klientów poprzez produkcję złożonych geometrii komponentów.”
Zalety elementów wytwarzanych addytywnie z ceramiki technicznej
Złożone geometrie
Produkcja addytywna umożliwia realizację wysoko złożonych geometrii, które nie mogą być osiągnięte za pomocą konwencjonalnych metod. Należą do nich między innymi krzywe struktury, wcięcia oraz struktury bioniczne. Im bardziej złożona geometria, tym wyraźniej ujawniają się zalety tej metody.
Doradztwo w zakresie projektowania
Aby zoptymalizować geometrie komponentów i wdrożyć struktury zoptymalizowane topologicznie, firma Kyocera oferuje kompleksowe doradztwo projektowe. Dzięki temu, w dialogu z klientem, można zredukować wagę komponentu lub zwiększyć wydajność elementów. Dzięki bliskiej współpracy z wewnętrznym centrum projektowym powstają rozwiązania dostosowane do konkretnych zastosowań.
„Produkcja addytywna pozwala nam elastycznie reagować na dynamiczne wymagania rynkowe“ – podkreśla dr Nikolaos Katsikis, dyrektor ds. badań i rozwoju. „Szczególnie w przypadku dużych i skomplikowanych komponentów dostrzegamy dużą wartość dodaną dla naszych klientów – zwłaszcza wtedy, gdy możemy wspierać ich w optymalizacji dzięki naszej doradztwie projektowemu.”
Ekspertyza procesów
Z wieloletnim doświadczeniem w dziedzinie ceramiki technicznej, firma Kyocera oferuje, oprócz jednorodnych, wysokoczystych materiałów, również zaawansowane technologie obróbcze i powłokowe, które znacznie rozszerzają zakres zastosowania komponentów drukowanych w technologii 3D. Szczególnie zakład w Selb wyróżnia się jako wszechstronny producent elementów SiSiC, specjalizując się w technologii pieców dla dużych elementów, końcowej obróbce materiału, a także w doświadczeniu w łączeniu i technologiach powlekania.
Krótki czas produkcji
Wielostopniowy proces produkcji został specjalnie opracowany dla dużych i złożonych elementów. Maksymalny rozmiar elementu wynosi 325 x 270 x 130 mm przy grubości ścianek od 3 mm. Dzięki eliminacji obróbki wstępnej, czasochłonnych czasów programowania oraz produkcji narzędzi do obróbki możliwe są szczególnie krótkie czasy produkcji oraz wytwarzanie większych ilości.
Dzięki udanej implementacji tej technologii, firma Kyocera podkreśla swoje aspiracje innowacyjne i oferuje rozwiązania zabezpieczające przyszłość. Nowe możliwości wzmacniają nie tylko konkurencyjność, ale także umacniają rolę lokalizacji Selb jako wiodącego centrum technologii produkcji ceramicznej w ramach grupy Kyocera.
Kontakt:
