Fabricación aditiva de cerámica derivada de polímeros

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Fabricación aditiva
• Ingeniería cerámica

Sus antecedentes:

• Los altos puntos de fusión de la cerámica plantean desafíos significativos para los métodos de fabricación tradicionales.
• La fabricación aditiva (impresión 3D) ofrece una mayor flexibilidad geométrica para la fabricación de cerámica.
• El procesamiento de cerámica convencional limita el desarrollo de formas complejas y la arquitectura celular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo enfoque de fabricación aditiva para crear estructuras cerámicas complejas.
• Para permitir la fabricación de materiales cerámicos de alta resistencia y baja porosidad con diseños complejos.
• Explorar el potencial de la cerámica impresa en 3D para aplicaciones avanzadas de ingeniería.

Principales métodos:

• Monómeros precérmicos utilizados curados mediante estereolitografía, impresión 3D o exposición de máscara con patrón.
• Se han formado complejas estructuras poliméricas 3D con una arquitectura celular controlada.
• Precursores de polímeros pirolizados para materiales cerámicos densos y uniformes con una contracción y porosidad mínimas.

Principales resultados:

• Se han fabricado con éxito estructuras celulares de micro-rejilla de oxicarburo de silicio y panal.
• Se consigue una contracción uniforme y una porosidad insignificante en los productos cerámicos finales.
• Demostró una resistencia superior en materiales cerámicos fabricados en comparación con espumas cerámicas de densidad similar.

Conclusiones:

• El método de impresión 3D desarrollado supera las limitaciones en la fabricación de cerámica.
• Esta técnica permite la creación de materiales cerámicos avanzados con geometrías complejas y alto rendimiento.
• Las aplicaciones incluyen componentes de propulsión, protección térmica y envases microelectrónicos.