D3 расширяет ассортимент новыми материалами, программным обеспечением и принтером LAB II, открывая путь для новых клиентов и сфер применения.

Рынок аддитивного производства керамики невелик, но на нём есть сильные игроки, которые меняют подход к производству технических керамических деталей на промышленном уровне. Одним из таких игроков является D3-AM GmbH, компания, входящая в Durst Group, которая расширила рынок аддитивного производства керамики с помощью технологии микроструйной печати (Micro Particle Jetting, MPJ) для 3D-печати керамикой. Компания, которая впервые представила свою технологию в системе LAB II на выставке Formnext 2023, в этом году представит новое программное решение для контроля качества (QC), которое выведет её технологию аддитивного производства керамики на новый уровень с точки зрения производительности и качества.

Истоки и опыт D3 в области аддитивного производства керамики восходят к материнской компании Durst Group, которая специализируется на оборудовании для фотопечати и имеет большой опыт в разработке струйных принтеров, инструментов контроля качества на основе искусственного интеллекта (например, инструмента Hawk AI) и керамики. На самом деле Durst Group уже более двух десятилетий является пионером в области цифровой отделки керамической плитки. Компания D3 использовала этот многолетний опыт для разработки и коммерциализации своей технологии MPJ для 3D-печати технической керамики.

Разблокировка AM для коммерческих керамических порошков

Технология Micro Particle Jetting компании основана на использовании специально разработанной струйной печатающей головки, способной распылять суспензии на водной основе с высоким содержанием керамических частиц. Одним из главных преимуществ этой технологии является то, что она позволяет работать с керамическими частицами самых разных размеров и форм (до 62 мкм). Это означает, что с помощью технологии MPJ можно печатать из коммерчески доступных керамических порошков — от мелкодисперсного порошка оксида алюминия до крупнозернистого порошка карбида кремния, — что даёт пользователям возможность сократить расходы на материалы и одновременно сохранить микроструктуру, характерную для традиционных процессов производства керамики. Это обеспечивает превосходные свойства материала в готовых деталях.

В процессе MPJ печатающая головка выборочно наносит чернила слой за слоем, в результате чего получаются керамические компоненты, которые после спекания становятся полностью плотными и высококачественными. С помощью LAB II пользователи могут печатать детали размером до 400 x 480 x 160 мм или ряд более мелких компонентов из широкого спектра технической керамики. Этот материал совместим с тёмной керамикой, такой как спечённый карбид кремния (SSiC) или реакционно-связанный карбид кремния (RBSiC), которые, как известно, сложно печатать с помощью систем 3D-печати на основе УФ-излучения из-за их светопоглощающих свойств.

ЛАБОРАТОРИЯ II получила повышение уровня контроля качества

На предстоящей выставке Formnext 2025 во Франкфурте компания D3 снова продемонстрирует свой впечатляющий 3D-принтер LAB II и впервые представит новое программное решение для контроля качества. Это решение, основанное на инструментах машинного обучения, предназначено для анализа каждого напечатанного слоя, а также для выявления и классификации дефектов, таких как воздушные включения или трещины, в режиме реального времени. Это значительно упрощает производственный процесс, поскольку устраняет необходимость в ручной послойной проверке и позволяет выявлять дефектные компоненты на более ранних этапах производственного цикла. Кроме того, в случае обнаружения неисправности программное обеспечение предоставляет полезную информацию, которую операторы могут использовать для повышения общей надёжности процесса печати.

Новый инструмент контроля качества также упрощает разработку новых материалов на платформе LAB II. В частности, этот инструмент повышает эффективность тестирования материалов за счёт более быстрых итераций с обнаружением неисправностей в режиме реального времени и более глубокого анализа данных. Это важное применение, поскольку керамическая платформа для аддитивного производства предназначена не только для серийного производства и промышленного прототипирования, но и для исследовательских целей.

Инструмент контроля качества — это важный шаг на пути к конечной цели D3: созданию замкнутого цикла обратной связи между цифровым контролем и механической проверкой. Как заявляет компания, «со временем данные, собранные с помощью инструмента контроля качества, будут сопоставляться с результатами механических испытаний, что позволит получить полное представление о том, как микроскопические дефекты слоя влияют на процесс спекания и конечные характеристики детали. Эта долгосрочная стратегия направлена на то, чтобы превратить мониторинг процессов в настоящую основу для интеллектуального прогнозирования в производстве керамики».

D3 на выставке Formnext 2025

На предстоящей выставке AM-индустрии во Франкфурте компания D3 представит серию компонентов, напечатанных на 3D-принтере LAB II, в том числе крупногабаритные детали из оксида алюминия и спечённые компоненты из карбида кремния, которые демонстрируют способность MPJ производить высококачественные, плотные детали с толстыми стенками. Компания также представит дорожную карту по разработке материалов, в рамках которой будут созданы более качественные технические керамические порошки, в том числе карбид кремния, пропитанный кремнием (SiSiC), а также усовершенствованный оксид алюминия (99,8 %). Примечательно, что компания готова сотрудничать с партнёрами в сфере промышленности и исследований для разработки новых материалов и областей применения своего процесса.

«MPJ обладает множеством преимуществ и охватывает весь спектр тёмной керамики, поскольку для создания слоёв не требуется поглощение света, — говорит Стефан Вальднер, коммерческий директор D3. — LAB II — это универсальная система аддитивного производства. Мы призываем наших клиентов и партнёров по исследованиям работать с известными и подходящими для конкретного применения материалами, а не полагаться исключительно на аналоги. Только так можно добиться настоящих инноваций и закрепиться на развивающихся рынках».

В настоящее время компания D3 готовится к поставке первых систем LAB II своим клиентам. Благодаря собственной технологии MPJ пользователи из аэрокосмической отрасли, энергетического сектора, оптической промышленности, научно-исследовательских институтов и полупроводниковой промышленности могут воспользоваться преимуществами аддитивного производства керамики, такими как свобода проектирования, быстрое выполнение заказов и гибкость производства, на доступной по цене платформе с использованием коммерческих керамических порошков.

Автор: Тесс Буассоно

Источник