ИСТИНА

Предмет доклада – создание керамических изделий заданной сложной формы. Зачастую сложность формы препятствует использованию традиционных способов формования изделий, таких, например, как шликерное литье. Воспроизведение сложной и, в частности, макропористой архитектуры в настоящее время уже немыслимо без применения аддитивных технологий. В рамках доклада смысл последнего термина сужен до 3D-печати. Следует подчеркнуть, что использование приемов трехмерной печати, несмотря на всеобщий энтузиазм, не всегда согласуется с массовым производством фасонных изделий, существуют, однако, вполне определенные области применения керамики со специфическими требованиями к архитектуре, где применение описываемых технологий действительно оправдано. В данной лекции предпринята попытка рассмотреть технологии трехмерной печати сквозь призму приемов классического формования керамики и дан обзор таких методов быстрого прототипирования, как термоэкструзионная печать, экструзия паст (робокастинг), стереолитография и порошковая 3D-печать, как наиболее часто используемых для получения фасонной керамики приемов. В докладе рассмотрена в качестве примера узкая область практически безальтернативного использования 3D-печати для создания биокерамики для регенерации костной ткани. Аддитивные технологии формирования биокерамических материалов нового поколения переживают бурное развитие, и в будущем значение этих методов будет только возрастать, поскольку в вопросе создания упорядоченной архитектуры пространства макропор им трудно найти альтернативу. Анализ ведущихся в настоящее время исследований в области кальций-фосфатных остеопластических материалов позволяет предположить, что основными трендами станут: - активная реализация концепции конструкций тканевой инженерии (КТИ), что потребует разработки новых реакционно-связанных материалов холодного отверждения и адаптации их к методам порошковой 3D-печати, робокастинга и сходных методик; - в области стереолитографии продолжатся работы по улучшению латерального разрешения (что включает как улучшение существующих вариантов данного метода, так и совершенствование состава и морфологии керамических суспензий); с другой стороны, определенные усилия будут направлены на обеспечение непрерывности движения формируемой модели по вертикальной оси («вытягивание» модели) за счет более детального исследования процессов полимеризации вблизи границ модель/суспензия и суспензия/окно засветки.; - несмотря на то, что термоэкструзионная печать все больше рассматривается как способ изготовления композитов полимер/фосфат кальция, вполне возможно, что «второе дыхание» метода будет связано с реализацией вспомогательных функций, например, изготовления форм для шликерного литья. Создание остеокондуктивных керамических имплантатов в рамках этих направлений развития потребует как обновления неорганической основы материалов, так и исследований в области дизайна порового пространства. В целом, предстоит более точно очертить те области керамического производства, где применение аддитивных технологий будет оправдано как с конструктивной, так и с экономической точек зрения. Настоящий доклад подготовлен авторским коллективом в рамках теоретических и экспериментальных работ по проекту РНФ № 14-19-00752.