Prospective use of the 3D printing technology for the microstructural engineering of Solid Oxide Fuel Cell components

A cost-effective micro-manufacturing process to accurately build 3D microstructures for their prospective use in the fabrication of Solid Oxide Fuel Cells components has been tested. The 3D printing method, based on the stereolithography, allows solidifying layer by layer a dispersion of ceramic material in a liquid photosensitive organic monomer. A simple projector, a computer-controlled z-stage and a few PowerPoint slides may be used for the fabrication of a wide range of complex 3D microstructures in few minutes. In this work, 3D ceramic microstructures based on the yttria-stabilized zirconia (YSZ) were successfully fabricated. The microstructured ceramic components produced were stable after sintering at 1400 ºC for 4 h. Impedance measurements show that the fabrication process does not have any detrimental effect on the electrical properties of the structured material.Se ha probado un método económico de microfabricación que permite construir con precisión microestructuras 3D para su potencial uso en la producción de componentes de pilas de combustible de óxidos sólidos. El método de impresión 3D basado en la estereolitografía, permite solidificar, capa por capa, una dispersión de material cerámico en un líquido que contiene un monómero orgánico fotosensible. Un simple proyector, una plataforma vertical automatizada y unas pocas imágenes de PowerPoint pueden ser utilizados para la fabricación de un amplio rango de estructuras complejas 3D en unos pocos minutos. En este trabajo se han fabricado con éxito microestructuras 3D basadas en la zirconia dopada con itria (YSZ). El material cerámico microestructurado producido se mantuvo estable después de sinterizarse a 1400 ºC durante 4 h. Las medidas de impedancia demostraron que el proceso de fabricación no tenía ningún efecto perjudicial en las propiedades eléctricas del material estructurado