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Zetamix Allumina

Ref.: ZETAMIX-ALUMINA-175-500

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Nanoe è una rinomata azienda francese fondata nel 2008 e specializzata nella produzione di materiali innovativi. Si distingue principalmente nella produzione di polveri ceramiche, con una capacità produttiva di oltre 100 tonnellate di polvere ceramica di alta purezza all'anno.

Sfruttando l'alto grado di know-how nel campo delle ceramiche, nel 2018 hanno creato il marchio Zetamix, il primo marchio di filamenti con ceramiche tecniche destinati a produrre pezzi completamente ceramici in modo accessibile e conveniente.

Attualmente dispone di tre filamenti ceramici orientati a applicazioni tecniche: Zirconia Bianca, Zirconia Nera e Allumina.

	Zirconia bianca	Zirconia nera	Allumina	316L	H13
Resistenza agli urti e alla flessione
Resistenza all'usura
Isolamento elettrico
Inerzia chimica
Estetica
Resistenza a alte temperature
Conduttività termica

Immagine 1: Confronto dei filamenti ceramici Zetamix. Fonte: Nanoe

Zetamix Allumina è un filamento composto da un 83 % in peso di polvere di allumina e un 17 % in peso di legante. L'allumina è l'ossido di alluminio più comune e il più utilizzato nell'industria e nelle applicazioni ingegneristiche. Si distingue principalmente per la sua elevata resistenza termica e punto di fusione, il che lo rende un materiale refrattario adatto per applicazioni ad alta temperatura.

Collettore

Immagine 2: Collettore di scarico stampato con Zetamix Allumina e sinterizzato. Fonte: Nanoe

Grazie alla sua elevata durezza (9 Mohs) e resistenza all'abrasione, viene spesso utilizzato anche in elementi abrasivi, risultando un'alternativa economica al diamante sintetico.

Una delle applicazioni più interessanti nel campo della stampa 3D è la produzione di filtri catalizzatori o purificatori d'aria. L'elevata capacità dell'allumina di assorbire acqua o di agire come catalizzatore di determinate reazioni chimiche come il processo di Claus, unita alla capacità della stampa 3D di ottenere pezzi con un elevato rapporto superficie-volume, la rendono una tecnologia economica ed efficiente nella produzione di filtri catalizzatori.

Filtro

Immagine 3: Filtro stampato con filamento Zetamix Allumina. Fonte: Nanoe

I filamenti ceramici di Zetamix permettono di ottenere pezzi completamente ceramici in modo semplice in tre passaggi:

Stampa: I filamenti ceramici Zetamix possono essere stampati facilmente con quasi tutte le stampanti con estrusore diretto, richiedendo temperature di stampa tra 150 e 180 ºC e temperatura del letto di 40 ºC.

stampa

Immagine 4: Stampa di un pezzo ceramico. Fonte: Nanoe

Debinding: Il debinding consiste in due fasi, un debinding chimico in acetone utilizzando un bagno a ultrasuoni come Zetadebinder e un debinding termico prima della sinterizzazione.
Sinterizzazione: Infine, il pezzo viene sinterizzato tramite un trattamento termico per ottenere un pezzo completamente ceramico.

Pezzi allumina

Immagine 5: Pezzi stampati in Zetamix Allumina e sinterizzati. Fonte: Nanoe

La stampa ceramica è stata una grande sfida a causa della sua complessità e del costo elevato. Grazie ai filamenti ceramici Zetamix, è possibile ottenere pezzi complessi completamente ceramici in modo economico e semplice.

Informazioni generali
Produttore	Nanoe (Zetamix)
Materiale	Ceramica + legante
Formato	500 g
Densità	2.5 g/cm³
Diametro del filamento	1.75 / 2.85 mm
Lunghezza filamento	(Ø 1.75 mm - 0.5 Kg) ± 83 m / (Ø 2.85 mm - 0.5 Kg) ± 31 m
Quantità di carico (volume)	52 %
Quantità di carico (massa)	83 %

Proprietà di stampa
Temperatura di stampa	180 ºC
Temperatura della base/letto	40 ºC
Ventaglio di strati	100 %
Velocità di stampa consigliata	30 mm/s
Diametro ugello consigliato	Min. 0.4 mm

Proprietà meccaniche
Allungamento a rottura	- %
Resistenza alla trazione	- MPa
Modulo di trazione	- MPa
Resistenza alla flessione	- MPa
Modulo di flessione	- MPa
Durezza superficiale	Shore 40 D

Proprietà termiche
Temperatura di ammorbidimento	- ºC

Proprietà di sinterizzazione
Contenitore	Crogiolo refrattario
Polvere refrattaria	Allumina
Temperatura massima	1550 ºC

Proprietà specifiche
Protezione dalle radiazioni (senza sinterizzazione)	✗

Altre
HS Code	8108.9060

Si consiglia di seguire attentamente la guida al design disponibile nella scheda dei download quando si progettano i pezzi da realizzare con Zetamix Alúmina.

Stampa:

Durante la stampa, si devono applicare i seguenti parametri:

Temperatura di stampa: 110 - 130 ºC
Temperatura del piano di stampa: 40 ºC
Dimensione dell'ugello: 0.4 - 1.0 mm
Altezza dello strato: 0.3 - 0.1 (0.15 consigliata)
Velocità di stampa: 20 - 35 mm/s
Ritiramenti: 1 mm a 20 mm/s
Perimetri: Almeno 2
Riempimento: 5 % - 100 %
Spessore del muro superiore e inferiore: Almeno 1 mm
Supporti: Supporta supporti nello stesso materiale e in materiali solubili.
Adesione al piano: Si consiglia di utilizzare un piano in vetro e l'adesivo Magigoo

I filamenti ceramici Zetamix sono compatibili esclusivamente con estrusori diretti. La bobina deve essere posizionata nella parte superiore della stampante in modo che il percorso tra la bobina e l'estrusore sia il più diretto possibile.

È consigliabile ridurre la tensione dell'estrusore al minimo per evitare che il filamento si deteriori.

Debinding:

Il debinding consta di due fasi, una chimica e una termica.

Debinding chimico: La parte deve essere trattata per almeno 2 ore in un bagno ad ultrasuoni con acetone a 40 ºC. Successivamente, è necessario lasciare asciugare la parte all'aria per almeno 2 ore. Se il trattamento è andato a buon fine, il pezzo dovrebbe perdere circa il 5% del suo peso.

Debinding termico: Le parti devono essere posizionate in un crogiolo con polvere refrattaria per sopportare la contrazione del pezzo e fungere da supporto durante il processo. Successivamente, si deve applicare un trattamento termico che consiste nel riscaldare i pezzi da 20 ºC a 500 ºC con una velocità di 8 ºC/h. Per pezzi di piccole dimensioni, è possibile ridurre il tempo di debinding applicando il seguente trattamento termico: