Biocerawax – nuovo Processo per stampa 3D in bioceramica

Le ceramiche ad alte prestazioni sono viste come la nuova frontiera per la prototipazione rapida industriale,ed  alcune anche per la produzione e di recente, per  la biofabricatione e il  bioprinting 3D.Biocerawax, un nuovo processo che è stato presentato dal distributore di stampanti 3D francese , Multistation , si concentra su questo ultimo aspetto, introducendo un nuovo metodo per la stampa 3D a basso costo di bioceramica , basato su DoD di Solidscape (drop on demand) ad alta risoluzione

Ci sono alcuni modi per fare stampa ceramica in 3D ad alta risoluzione  e la maggior parte di essi si basano sul processo di stereolitografia. Il processo introdotto da Multistation produce architetture complesse e reticolari per l’impregnazione di modelli perduti realizzati con macchine Solidscape. In altre parole il “negativo della struttura” viene prodotto in cera e poi riempito con ceramiche. La cera viene sciolta via durante la post-elaborazione in un forno, mentre le ceramiche sinterizzano insieme.L’ utilizzo di cera invece che resine, riduce così i costi,anche se richiede una maggiore post-elaborazione della parte.

Fino ad ora, le bioceramiche, come i fosfati di calcio (PAC), sono state principalmente prodotte con processi ceramici tradizionali che  soffrono però di limitazioni architettoniche, disomogeneità interna e variazioni da  campione a campione . Questa mancanza di standardizzazione impedisce il design rigoroso di esperimenti biologici, come pure la loro riproducibilità.

Una possibile alternativa sarebbe la realizzazione di nuovi sviluppi ingegneristici combinando metodi computazionali e additivi (AM) con tecnologie di produzione, come la SLA o addirittura SLM. Questi processi sono in grado di superare tali limitazioni geometriche e riproducibilità fornendo un livello superiore di controllo sulla progettazione. Tuttavia le tecnologiea  raggio laser, oltre a costi molto più elevati, presentano alcununi  inconvenienti , come la mancanza di flessibilità da una composizione della fase bioceramica a un altro, cambiamenti nelle composizioni chimiche e di fase oltre alla post-elaborazione, che include la rimozione delle materie prime e supporti

Il processo Biocerawax può risolvere la maggior parte di questi problemi assicurando il mantenimento della biocompatibilità (non indurre modificazioni di fase ne lasciare residui tossici), nonché la riproduzione precisa di fabbricazioni di un ampio range di architetture personalizzate (ad esempio  cuspidi larghe solo 5 microni e /o  canali di 150μm). Infine sono molto più accessibili di quello a fascio lase.

Alcuni dei modelli realizzati in fosfato di calcio, idrossiapatite Ca10 (PO4) 6 (OH) 2 sono stati presentati da Multistation al salone formnext a Francoforte svoltosi in questo giorni.