Evoluzione degli sforzi durante l’essicazione di strati di carburo di silicio per la fabbricazione additiva di materiali ceramici

In this work, the cantilever bending method was used to gain insights into drying kinetics of silicon carbide (SiC) layers. Polyvinylpyrrolidone and polyethylene glycol were used as binder and dispersants in the formulation of SiC suspensions and their effect on drying stress evolution, water evaporation and rheological properties was analysed in detail. Homogenous and crack-free layers were obtained using different binder combinations and the critical cracking thickness was found to be in between 100 and 150 µm. A more profound knowledge on in-plane stresses developed during drying and how to control them is of fundamental importance in many additive manufacturing methods such as layerwise slurry deposition technologies.

In questo lavoro, il metodo noto come “cantilever bending method” è stato usato per studiare la cinetica di essiccazione di strati di carburo di silicio (SiC). Il polivinilpirrolidone e il polietilenglicole sono stati utilizzati come leganti e dispersanti nelle formulazioni delle sospensioni di SiC e il loro effetto sull'evoluzione delle tensioni durante l’essiccazione, sull'evaporazione dell'acqua e sulle proprietà reologiche è stato analizzato in dettaglio. Sono stati ottenuti strati omogenei e privi di cricche utilizzando diverse combinazioni di leganti e lo spessore critico di rottura è risultato compreso tra 100 e 150 µm. Una conoscenza più approfondita delle tensioni sviluppate durante l'essiccamento e del modo in cui è possibile controllarle è di fondamentale importanza in molti metodi di produzione additiva, come la tecnologia di stampa additiva nota come “layerwise slurry deposition”.