Het 3D-printen van keramiek kan een stuk eenvoudiger dankzij een nieuwe die toepasbaar is in stereolithografische 3D-printers. Dat schreven medewerkers van HRL Laboratories in Malibu, Californië, recent in Science.

Het is in eerste instantie niet keramiek wat je print. De groep van Tobias Schaedler heeft een “pre-keramische hars” ontwikkeld. Het hars kan bestaan uit siloxaan, silazaan en carbosilaan met UV-actieve zijgroepen zoals thiol, vinyl, acrylaat en methacrylaat. Dit maakt de monomeren geschikt voor stereolithografische toepassingen, de printer schiet namelijk met een UV laser in de hars. Waar de laser komt, vormt er een vast polymeer in het vloeibare hars en uiteindelijk het gewenste object.

In de praktijk gebruiken de onderzoekers een hars met monomeren van mercaptopropyl methylsiloxaan en vinylmethoxysiloxaan. Dit geeft een polymeerstructuur met een keten bestaande uit silicium, zuurstof en koolstof. Daarnaast voegen zij niet nader gespecificeerde stoffen toe om de UV-absorptie te beinvloeden. Als 3D-printer gebruiken zij de betaalbare Form1+.

Het daadwerkelijke keramiek maken de onderzoekers door pyrolyse waarbij het object 42% van zijn massa verliest en 30% krimpt. De krimp is volgens Tobias Schaedler goed voorspelbaar zodat het mee te nemen is in het ontwerp. Het keramiek blijkt erg sterk en overleeft een 10-uur durende verhitting op 1400 graden Celsius zonder scheurvorming of krimpen.

Keramiek was al langere tijd te printen in niet-stereolithografische printers maar de objecten vertoonden vaak scheurtjes en complexe vormen waren niet mogelijk.

Bron: 3ders.org, HRL Laboratories