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Processo di AM per ceramiche non ossidiche

Additive ManufacturingDensificazione in situESTECHMateriali CeramiciModellamento in situSintesi in-situ

Introduzione

La presente invenzione rappresenta un’alternativa competitiva alle complesse e costose tecnologie attualmente utilizzate per produrre oggetti composti da ceramiche non ossidiche. Sfruttando le tecnologie di produzione additiva sottovuoto, questa invenzione consente la sintesi, la densificazione controllata e lo shaping di materiali non ossidici in componenti ceramici a porosità controllata, il tutto attraverso un processo in un’unica fase.

Caratteristiche Tecniche

La sinterizzazione di ceramiche non ossidiche allo stato solido è da sempre complicata perché i legami atomici prevalentemente covalenti ne inibiscono la diffusione allo stato solido al di sotto della loro temperatura di decomposizione, richiedendo quindi una temperatura di processo estremamente elevata. Un secondo aspetto che rende difficile la sinterizzazione è legato alla necessità per i non ossidi di condurre il processo in atmosfera inerte per prevenirne l’ossidazione. Inoltre, con le attuali tecnologie non è possibile produrregeometrie complesse, richiedendo ulteriori lavorazioni per ottenere l’oggetto finale. La presente invenzione consente di eseguire la sintesi, la densificazione a una velocità controllata e la modellazione di parti ceramiche non ossidiche utilizzando una tecnologia di produzione additiva sottovuoto, in cui l’energia termica fornita da un raggio laser o di elettroni è focalizzata su un letto di polvere ceramica, consentendo di depositare progressivamente il materiale per ottenere le forme desiderate.

Possibili Applicazioni

  • Abrasivi ultra-duri;
  • Strumenti di taglio;
  • Ugelli nel campo aerospaziale;
  • Elettrodi per la fusione dei metalli;
  • Elementi riscaldanti.

Vantaggi

  • Il processo di manifattura additiva permette la creazione di forme complesse;
  • Singolo processo per ottenere l’oggetto finale;
  • È possibile modellare la densità delle diverse parti dell’oggetto;
  • Aumento prestazioni del materiale;
  • Non sono necessarie temperature estreme per il funzionamento del processo.