Test sur des pièces cubique en Zircone

Opération effectué par F. ZOUHIR, le 04/06/2024

 

Une fois le four opérationnel, on a procédé au déliantage et au frittage des pièces préalablement imprimées avec le filament en céramique de la marque Zetamix par Nanoe.

Pour nos premiers essais du four, on dispose de quatre pièces cubiques (marqués au face X-Y-Z) imprimées en 3D avec du filament Zetamix Zircone blanc. Parmi ces pièces, deux ont été réalisées avec l'imprimante à filament Raise 3D disponible dans notre espace prototypage. Les deux autres sont des échantillons fournis par le fabricant de filament en Zircone Nanoe. 

Pièces cubiques en Zircone imprimées au Fablab avec l'imprimante filament Raise 3D

Pièces cubiques 3 (droite) et 4 (gauche) en zirconeZircone imprimées par le fabricant de filament Zetamix Nanoe

Une fois la pièce imprimée, on obtient une « green part », qui est un mélange de poudre céramique (ici, de l'oxyde de zirconium) et de liant. À ce stade, la pièce en céramique doit subir un traitement post-impression. La première étape de ce traitement est le déliantage chimique, dont l'objectif est d'éliminer le liant tout en préservant la forme de la pièce. Le déliantage des pièces se compose de deux étapes : le déliantage chimique et thermique.

Le déliantage chimique concerne uniquement les filaments Zetamix céramique de type Zircone et Alumine.

Cette étape est primordiale, car elle crée des porosités dans la pièce. Ces porosités sont essentielles pour assurer le succès du déliantage thermique et du frittage.

Pour réaliser ce déliantage chimique, nous avons utilisé le matériel suivant :

• Bain à ultrasons (option chauffage)

• Acétone

Mode opératoire :

Les pièces sont immergées dans un bain à ultrasons (on utilise uniquement l'option chauffage et non les ultrasons) contenant de l'acétone et chauffé à 40°C. Le chauffage permet de accélère le processus de déliantage. Cette étape est critique car un déliantage mal réalisé peut entraîner un phénomène de délaminage (c'est-à dire que le matériaux à tendance à se cisailler le long de son épaisseur longitudinalement).

On a reproduit cette étape pour l'ensemble des pièces cubiques que nous disposions. La durée de trempage des pièces va varier en fonction de leur porosité. Ainsi, les pièces 1 et 2 n'étant pas des pièces totalement finis (celle-ci sont poreuse par rapport aux pièce fournis par le fabricant ). D’où la durée d'immersion des pièces moins longue. Le fabricant, rapporte qu’il faut laisser immergées

Cette étape a été réalisée pour l'ensemble des pièces cubiques que nous disposons. Le trempage des pièces va varier en fonction de la porosité de la pièce.