Céramique révolutionnaire

Oct 03, 2023

La société autrichienne d'impression 3D céramique Lithoz et le fabricant de verre basé en Allemagne Glassomer ont lancé un nouveau matériau d'impression 3D appelé LithaGlass, un verre de silice fondue haute performance.

La technologie d'impression 3D Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM) de Lithoz est la seule méthode capable d'imprimer en 3D du LithaGlass avec précision et complexité. La suspension composite, à base de verre de quartz, devrait avoir un impact significatif dans le domaine de la céramique et de l'impression 3D, explique Lithoz.

« Le choix par Glassomer du procédé LCM de Lithoz comme technologie clé pour réaliser cette innovation prouve une fois de plus le potentiel et la flexibilité de notre système. Le nouveau matériau LithaGlass rapproche notre société de notre vision : trouver des solutions à chaque défi d'aujourd'hui avec une réponse en céramique imprimée en 3D », a déclaré le Dr Johannes Homa, PDG de Lithoz.

Un moyen de stimuler l'innovation dans la céramique, le verre et l'impression 3D

Après trois nouvelles versions de matériaux réussies et deux lancements de technologies l'année dernière, cette dernière invention élargit la gamme de boues d'impression 3D de Lithoz. LithaGlass ressemble plus à la céramique qu'aux verres typiques comme le verre sodocalcique, et il partage les qualités matérielles avec le verre de silice fondue, comme une dilatation thermique minimale et une forte résistance aux chocs thermiques. Avec l'introduction de LithaGlass, les deux entreprises espèrent "accélérer les progrès" de la céramique, du verre et de l'impression 3D.

Selon les deux sociétés, LithaGlass devrait avoir des conséquences importantes pour une variété d'industries, et les deux entreprises sont ravies de voir comment il sera utilisé à l'avenir. Le Dr Frederik Kotz-Helmer, CSO de Glassomer, explique : « Nos solutions de verre transparent de haute pureté offrent un potentiel énorme pour de nombreuses applications, en particulier pour les pièces optiques et techniques à haute stabilité. Avec Lithoz, nous avons un partenaire puissant pour rendre nos verres disponibles pour l'impression 3D de haute précision, ce qui fera considérablement progresser la science et la technologie. »

Explorer la technologie LCM pour la fabrication précise et complexe de pièces en céramique

La technologie LCM est une méthode d'impression 3D qui permet la fabrication exacte et détaillée de pièces en céramique. Cette technologie repose sur les principes de la lithographie, qui consistent à transférer un dessin sur une surface à l'aide d'une substance sensible à la lumière. Une suspension de céramique est placée sur une plate-forme de construction dans le cas du LCM, et un projecteur expose une couche de la suspension à la lumière UV, permettant aux particules de céramique de durcir et de créer une couche. Couche par couche, la procédure se poursuit jusqu'à ce que la forme souhaitée soit obtenue, moment auquel l'article est fritté à haute température pour atteindre sa dureté et sa densité ultimes.

La technologie LCM convient à la fabrication de composants céramiques délicats avec des formes et des caractéristiques complexes, une meilleure précision et une finition de surface lisse. Cette technologie est utilisée dans une variété d'industries, y compris l'aérospatiale, le biomédical et l'électronique, où les pièces en céramique sont nécessaires pour des qualités de matériaux favorables comme la résistance aux hautes températures, la résistance chimique et la biocompatibilité.

Les progrès de l'impression 3D céramique

Des chercheurs de l'Université de Waterloo au Canada ont développé une nouvelle technique d'impression 3D de produits ménagers à partir de céramiques fonctionnellement graduées. Il est possible de programmer avec précision des matériaux fonctionnellement gradués pour avoir des qualités qui diffèrent d'une surface à l'autre, leur permettant de répondre à des applications spécifiques. L'équipe de Waterloo a développé une technique pour ajuster la déformation d'un composite à base d'argile graduée lors du traitement par voie humide et de l'impression 3D. Cette approche permet la création d'écrans capables de "graduer" l'éclairage des lampes.

Synteris, une startup basée dans le Maryland, a levé 2,7 millions de dollars pour le développement d'une technique d'impression 3D céramique innovante. La technologie de Synteris, baptisée Selective Laser Reaction Sintering (SLRS), est destinée à être utilisée comme méthode alternative de création de pièces à partir de céramiques sans oxyde telles que les carbures, les nitrures et les borures. Grâce à ce financement, qui a pris la forme d'une subvention ARPA-E, la société a cherché à utiliser SLRS pour développer un nouveau type de boîtier électronique capable d'augmenter les performances des véhicules électriques et des avions.

Quel avenir pour l'impression 3D dans les dix prochaines années ?

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L'image en vedette montre que Lithoz et Glassomer lancent LithaGlass. Image via Lithoz.

Avec une formation en journalisme, Ada a un vif intérêt pour la technologie de pointe et son application dans le monde entier. Ada rend compte d'aspects de l'impression 3D allant de l'aérospatiale et de l'automobile au médical et au dentaire.