INTERVJU: Österrikiska Lithoz har utvecklat en additiv tillverkningsteknik för keramiska applikationer med mycket hög upplösning och många intressanta användningsområden. Företagets teknik heter LCM, Lithography based ceramic manufacturing, och är inte helt olik SLA-tekniken.
Forskningen bakom Llithoz första lösning, CeraFab 7500, tog sin start på Wiens universitet 2006. Johannes Homa och hans forskarkollegor insåg att det fanns beprövad teknik för att 3d-printa med metall och plastpolymerer, men inget för keramer. Man började forska parallellt på tre fronter – produktionsteknik, programvara och material. Fyra år senare hade de nått sitt mål.
– 2010 gjorde vi mätningar och såg att vi nu fått fram samma egenskaper i våra 3d-printade keramiska komponenter som traditionellt tillverkade.
– Materialegenskaperna har varit vår största utmaning. För att komma dit vi ville handlade det inte bara om en enda lösning, utan om en kombination av produktionsteknik, materialforskning och programvara. Som tur är så fanns alla dessa kompetenser på universitetet.
– Tekniken påminner om SLA, men istället för laser använder vi LED-ljus som härdar en fotopolymer som består av en binder och keramiska partiklar. Vätskan härdas selektiv genom maskning och när ett lager härdat flyttas det ner ett steg varpå processen repeteras.
Efter produktionen får man fram en grönkropp som sedan värmebehandlas för att bli av med bindern. Efter detta ska komponenten sintras, vilket är ytterligare en värmebehandling för att få fram korrekt densitet och andra önskvärda egenskaper. Enligt Homa innebär processen att den slutliga komponenten krymper med 20 procent, vilket motsvarar krympning hos konventionellt framtagna keramiska komponenter.
MATERIAL
Lithoz lösning är ett öppet system beträffande materialval. Kunderna bestämmer själva vilka material de vill använda och Lithoz är behjälpliga i denna process.
– Sedan har vi utvecklat tre standardmaterial som vi vet fungerar direkt med maskinen. Här behöver vi alltså inte arbeta med processparametrar.
Först ut är LithaLox HP 500, en aluminiumoxid som ska ge hög densitet, temperaturtålighet och korrosionsbeständighet. LithaCon 3Y 610 Purple är en zirkoniumoxid som ska ha goda tribologiska egenskaper (nötningsmotstånd), god draghållfasthet och god värmeledningsförmåga. LithaBone TCP 200 är en kalciumfosfat och används för benersättningsapplikationer. Således är det både biokompatibelt och har hög osteokonduktivitet, det vill säga gynnar bentillväxt.
APPLIKATIONER
Lithoz teknik går att använda inom flera sektorer, men i dagsläget har man riktat in sig på medical, flyg och verktyg. I synnerhet handlar det om rätt extrema miljöer, som värmesensorer, gjutformar för turbinblad och medicinska implantat. Ytterligare ett område, dental, hanteras av företaget Ivoclar Vivadent, som har distributionsrätten på hela dentalsidan.
– Vi har redan kunder från en rad industrier, främst i Europa. Bland annat har vi levererat vårt tionde system till den svenska forskningsorganisationen Swerea.
