Estudio reológico de partículas cerámicas base circona para su posible utilización en impresión 3D

Abstract

La impresión 3D está teniendo un fuerte auge en los últimos años debido a las ventajas competitivas que presenta, tales como la versatilidad, el fácil uso, la reducción de costes, la fabricación de piezas con geometrías complejas o la utilización de una amplia gama de materiales. En el ámbito de los materiales cerámicos base circona, esta técnica se está estableciendo en el campo de la biomedicina y, especialmente, en la odontología, debido a la biocompatibilidad que presentan estos materiales con el cuerpo humano, sumado a sus excelentes propiedades mecánicas y a una estética acorde. El propósito del presente trabajo consiste en el estudio de diferentes formulaciones de hidrogel cerámico (formado por el agente gelidificante: Pluronic® F-127 y el material cerámico base circona: 3Y-TZP), con el fin de hallar aquellas que presentan un mejor comportamiento durante el proceso de extrusión en la etapa de impresión y, al mismo tiempo, permitan la obtención de piezas cerámicas con unas propiedades parecidas a las que se obtienen por métodos convencionales de compactación y sinterización. Los resultados ponen de manifiesto que los valores de viscosidad del hidrogel cerámico varían de forma más significativa con la temperatura en función de la cantidad de gelidificante presente, mientras que la velocidad de deformación depende básicamente del porcentaje de carga cerámica. La densidad de algunas de las muestras impresas llega a ser de 4,4 g/cm3, valor muy por encima de los resultados obtenidos en estudios previos realizados, pero sin llegar a conseguir todavía la densidad teórica de la circona (6,05 g/cm3). De la misma manera sucede con la dureza, la cual pasa a ser de 13 GPa para algunas formulaciones y se aproxima al valor que corresponde a la circona obtenida mediante métodos convencionales de fabricación (16 GPa).