De acordo com pt.wedoany.com-Alemanha A Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH (antiga Bosch Advanced Ceramics) desenvolveu um componente cerâmico impresso em 3D para melhorar o processo de fabricação de semicondutores. Este componente é uma tampa de proteção óptica com canais de vácuo integrados, aproveitando as propriedades do material de zircônia e a liberdade de design da manufatura aditiva cerâmica.

Na fabricação de semicondutores, sistemas ópticos como lasers, ferramentas de inspeção e sistemas de medição óptica são suscetíveis à contaminação, afetando a estabilidade e precisão do processo. Para reduzir o risco de contaminação, geralmente são adotadas estratégias como dispositivos de proteção, purga de ar, sistemas de sucção ou soluções a vácuo. No entanto, essas etapas adicionais aumentam a complexidade do processo e ocupam espaço em ambientes compactos de fábrica.

A Sinto Advanced Ceramics Europe desenvolveu, portanto, uma solução mais simplificada — uma tampa de proteção óptica impressa em 3D, que integra a função de direcionamento de vácuo diretamente em uma única estrutura, eliminando a necessidade de múltiplos componentes para funções de proteção e direcionamento de vácuo.

A tampa de proteção possui uma série de canais integrados internamente, que geram vácuo direcionado, mantendo partículas afastadas dos sistemas ópticos sensíveis. O componente também incorpora funções de montagem e fixação, facilitando a instalação. A empresa afirma que a tampa não apenas protege os componentes ópticos de influências externas, mas também contribui ativamente para manter a limpeza do ambiente ao redor do laser.

Além de aproveitar a liberdade de design da manufatura aditiva para integrar canais precisos em um tamanho compacto (20 x 20 x 12 mm), a escolha do material foi estratégica. Especificamente, a empresa utilizou zircônia estabilizada com ítria, que oferece uma combinação de alta resistência, tenacidade à fratura, resistência química de longo prazo e estabilidade. Essas propriedades são adequadas para gerenciar a geração de partículas do próprio componente; ao contrário de alguns materiais que se desgastam com o tempo e se tornam fontes de contaminação, cerâmicas técnicas como a zircônia são altamente resistentes ao desgaste.

Este caso de uso demonstra a aplicação da estereolitografia cerâmica e da zircônia em indústrias exigentes, como a fabricação de semicondutores. Ao integrar diretamente recursos de design, como canais de vácuo, na estrutura da tampa de proteção, funções que antes exigiam múltiplos sistemas foram consolidadas em um único componente. A manufatura aditiva cerâmica também oferece a capacidade de implementar rapidamente alterações de design para acomodar diferentes layouts de canais ou tamanhos de outros sistemas ópticos, sem a necessidade de ferramentas adicionais.

A empresa conclui que, na fabricação de semicondutores, onde estabilidade do processo, controle de contaminação e espaço de instalação são fatores críticos, essa abordagem oferece aos engenheiros de design uma nova e valiosa liberdade. A tampa de proteção óptica não é apenas um componente de proteção, mas demonstra como a cerâmica técnica e a manufatura aditiva podem harmonizar funcionalidade, geometria e propriedades do material para fabricar componentes altamente integrados.