Fabrication additive avec SiSiC et Al₂O₃

CeramTec propose la fabrication additive avec deux céramiques haute performance : le carbure de silicium (SiSiC), commercialisé sous la marque ROCAR® 3D, et l’oxyde d’aluminium (Al₂O₃), commercialisé sous la marque RUBALIT® 3D. Ces deux matériaux conviennent aux applications industrielles soumises à des exigences extrêmes en matière de résistance à la température, à l’usure et à la corrosion – des prototypes en céramique jusqu’à la production en série.

L’impression 3D céramique, ou fabrication additive, permet de fabriquer des composants complexes directement à partir de données CAO, sans outillage ni étapes d’usinage longues et complexes telles que l’usinage à l’état cru ou le fraisage. Il est possible de réaliser des contre-dépouilles et des géométries librement conçues qui seraient impossibles à produire avec les procédés traditionnels ou qui nécessiteraient des efforts très importants.

Les modifications de conception peuvent être effectuées en quelques clics. CeramTec est également en mesure de fabriquer simultanément plusieurs composants sur une seule imprimante 3D. Résultat : des délais de préparation de production et de changement de série plus courts, ainsi qu’une liberté de conception maximale.

Le SiSiC imprimé en 3D (ROCAR® 3D) convient particulièrement aux applications soumises à des conditions de fonctionnement extrêmes. Ce matériau résiste à des températures allant jusqu’à 1 350 °C et offre une très grande dureté, rigidité et résistance à la flexion, ainsi qu’une conductivité thermique et une résistance chimique élevées. Sa densité est en outre 10 % inférieure à celle des métaux et il présente une conductivité électrique.

Le SiSiC est ainsi idéal pour les composants structurels et fonctionnels légers, par exemple dans l’industrie des semi-conducteurs, la construction mécanique et d’installations, ainsi que dans le domaine de la protection contre l’usure. Les propriétés des composants en SiSiC fabriqués par fabrication additive correspondent à celles des composants fabriqués selon des procédés conventionnels, à quelques points de pourcentage près.

Pour l’impression 3D d’Al₂O₃ (RUBALIT® 3D), CeramTec utilise la technologie de projection de matière (material jetting) en collaboration avec le fournisseur de technologies israélien XJet. Des liquides contenant des nanoparticules céramiques sont déposés couche par couche avec une précision micrométrique, au moyen de têtes d’impression équipées de milliers de buses à jet d’encre.

Cette précision permet de fabriquer de minuscules composants très complexes, y compris des pièces mobiles en une seule opération d’impression. L’Al₂O₃ offre une excellente isolation électrique, une résistance mécanique élevée, une grande dureté (>1 600 HV), ainsi qu’une bonne résistance à la corrosion et à l’usure. Il supporte également une température de fonctionnement supérieure à 1 000 °C, sans sollicitation mécanique. Les domaines d’application typiques sont les dispositifs médicaux, les instruments de mesure et la micromécanique.

Oui - l’impression 3D céramique chez CeramTec convient expressément aux composants individuels, à partir d’une taille de lot de un, ainsi qu’à la production en série. Aucun outillage n’étant nécessaire, les coûts d’outillage élevés habituellement associés aux procédés conventionnels de fabrication céramique sont supprimés.

Les composants existants peuvent également être numérisés et reproduits sous forme de modèles 3D. L’équipe de service de CeramTec accompagne l’ensemble de la chaîne de processus, depuis l’évaluation technologique du modèle 3D jusqu’au produit fini.