3D-Druck Additive Fertigung von komplexen Keramikbauteilen

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Wissenschaftlern des Fraunhofer IKTS ist es gelungen, hochfiligrane, individualisierte Keramikbauteile dank additiver Fertigung werkzeugfrei und schnell zu realisieren.

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Aus CAD-Datensätzen lassen sich über additive Verfahren individuelle, komplexe Mischerstrukturen aus Keramik werkzeugfrei realisieren.
Aus CAD-Datensätzen lassen sich über additive Verfahren individuelle, komplexe Mischerstrukturen aus Keramik werkzeugfrei realisieren.
(Fraunhofer IKTS)

Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS beherrschen mehrere additive Formgebungsverfahren, beispielsweise die pulverbasierten Fertigungsrouten für den 3D-Pulverdruck oder das selektive Lasersintern. Darüber hinaus wird die lithografiebasierte Keramikfertigung (LCM) genutzt, wofür Suspensionen zum Einsatz kommen. Beim LCM ist das Keramikpulver in einem photopolymerisierbaren organischen Bindersystem homogen dispergiert. Durch selektive Maskenbelichtung dieser Suspension entsteht der Keramik-Grünkörper entsprechend des CAD-Datenmodells, der in Wärmebehandlungsprozessen entbindert und dicht gesintert wird. Durch die LCM-Technologie lassen sich extrem komplexe Keramikbauteile fertigen, deren mechanische Eigenschaften vergleichbar sind mit denen konventionell hergestellter Keramiken. Neben der optimalen Auslegung der Anlagentechnik zielen die Forschungsaktivitäten am IKTS auf die Entwicklung der angepassten Suspension mit den photo-sensitiven Komponenten sowie auf die optimale Wärmebehandlung der additiv gefertigten Grünkörper. Produktionszyklen lassen sich so beschleunigen und durch die Einsparungen an Werkzeug- und Materialkosten kostengünstiger gestalten. Weitergehende Entwicklungen der Dresdner Fraunhofer-Forscher zielen auf die wirtschaftliche Fertigung von multifunktionellen Bauteilen aus Material- und Formenkombinationen. So könnten beispielsweise bald Keramikbauteile aus porösen, durchlässigen Komponenten mit dichten Mantelstrukturen gefügt werden. (qui)

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