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title: "Rimozione del binder in tempi record grazie al metodo UFTD"
url: https://www.voxelmatters.com/it/il-metodo-uftd-consente-la-rimozione-del-binder-in-30-minuti-nella-zirconia-stampata-in-3d/
date: 2025-02-07
modified: 2025-02-06
lang: it
author: "Davide Sher"
description: "Una nuova tecnica di debinding termico ultrarapido (UFTD), sviluppata dai ricercatori della University del Texas (UT Dallas), consente la rimozione completa del binder (o legante) in meno di 30 minuti...."
categories:
  - "Manifattura additiva"
  - "Manifattura additiva per la ceramica"
  - "Ricerca AM"
  - "Ricerca e istruzione"
tags:
  - "future"
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# Rimozione del binder in tempi record grazie al metodo UFTD

Una nuova tecnica di debinding termico ultrarapido (UFTD), [sviluppata dai ricercatori della University del Texas (UT Dallas),](https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5096489) consente la rimozione completa del binder (o legante) in meno di 30 minuti. Il team ha utilizzato sospensioni di zirconia 3Y e una stampante 3D per stereolitografia ceramica (vat photopolymerization) di [Tethon 3D](https://www.voxelmatters.directory/company/tethon3d/).

![](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/02/tethon-3d-3y-zirconia-resin.jpg)"Immagina di poter stampare una corona e poi sinterizzarla in 30 minuti," ha dichiarato Trent Allen, CEO di Tethon 3D, al team di VoxelMatters. "Nella manifattura additiva a ceramica possiamo offrire alcuni dei materiali e delle apparecchiature più convenienti. Speriamo di proporre una soluzione competitiva per il mercato dentale, che è molto più sensibile ai prezzi rispetto al settore sanitario in senso più ampio."

La vat photopolymerization (VPP) è una potente tecnica di stampa 3D per ceramiche, che offre strutture ad alta risoluzione e dettagliate. Tuttavia, il processo convenzionale di debinding termico (TD), necessario per rimuovere i binder prima della sinterizzazione, richiede tra le 20 e le 100 ore. Questo processo dispendioso in termini di tempo aumenta i costi e rallenta la produzione, limitando le applicazioni industriali della VPP.

Sfruttando la pirolisi in vuoto e il riscaldamento rapido con feltri di grafite porosi, l’UFTD accelera la rimozione del binder preservando l’integrità strutturale. Questo progresso riduce i tempi di lavorazione da 40 a 200 volte e il consumo energetico fino a 3.500 volte rispetto ai metodi convenzionali.

Il processo UFTD integra condizioni di vuoto e cicli di riscaldamento ad alta velocità per un debinding efficiente. Il profilo termico prevede velocità di riscaldamento di circa 100°C al secondo con periodi di sosta a temperature specifiche, culminando in una sinterizzazione finale a 1450°C per 2 minuti e mezzo. Questo approccio ottimizzato elimina i residui polimerici e prepara i pezzi in zirconia per una sinterizzazione di alta qualità, senza crepe o difetti.

![](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/02/UFTD-Tethon-UT-1.jpg)Confronto dei campioni nelle diverse fasi di lavorazione: (A)-(B) Corpo verde di colore bianco e campione sinterizzato di colore nero dopo il processo di debinding termico ultrarapido (UFTD-30). (C) Trasformazione del colore in bianco dopo il successivo trattamento termico (UFTD).

Rispetto al debinding termico tradizionale, che può durare fino a 100 ore con processi di sinterizzazione ad alta intensità energetica, l’UFTD riduce significativamente i tempi e il consumo di energia. Il passaggio dall'ossidazione termica convenzionale alla pirolisi in vuoto accelera la decomposizione dei polimeri e facilita la rapida evacuazione dei gas, riducendo lo stress interno, gli sprechi di materiale e l’impatto ambientale.

Nonostante il riscaldamento rapido, l’UFTD mantiene eccellenti proprietà meccaniche. I livelli di porosità dei campioni trattati con UFTD corrispondono a quelli delle parti sottoposte a debinding convenzionale, mantenendosi intorno al 4,2-4,3%. La struttura dei grani rimane ben formata, con i campioni UFTD che mostrano grani più grandi ma conservano una durezza Vickers fino a 15,5 GPa, comparabile ai processi tradizionali.

Il metodo UFTD apre nuove possibilità per la ceramica in settori che richiedono cicli di produzione rapidi, come le applicazioni dentali, i componenti aerospaziali e gli isolatori ceramici di precisione per l’elettronica. L’UFTD rappresenta una svolta nella manifattura additiva a ceramica, riducendo i tempi di debinding da giorni a minuti senza compromettere la qualità dei pezzi. Questo progresso posiziona la VPP come un metodo altamente efficiente per la produzione ceramica su scala industriale, garantendo tempi di consegna più rapidi, costi ridotti e un consumo energetico minimo.