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Keramik 3D-Druck
Der Keramik 3D-Druck ist seit einigen Jahren in aller Munde und hatte schon einige Hypes und Namen, wie Rapid Prototyping (RP), Solid Freeform Fabrication (SFF), Additive Manufacturing (AM) oder wie den zurzeit gängigen Namen 3D-Druck. Die Hypes wurden immer wieder aus der Vorstellung heraus geboren, dass mit Hilfe des 3D-Druckers gedruckte Al2O3-Bauteile zu jeder und in kürzester Zeit herstellbar seien sowie die konventionelle Fertigung in Zukunft unnötig macht.
Jeder neue Hype verflog als klar wurde, dass dies nicht der Fall sein wird. Trotz allem hat die 3D gedruckte technische Keramik, insbesondere für die Materialklassen Metall und Kunststoffe, schon seit Jahren Einzug in die Industrie gehalten. Der Markt ist stetigem Wachstum unterlegen. Gerade bei Messen, wie der jährlichen Formnext in Frankfurt, wird immer wieder deutlich, wie stark die Zahl der Anbieter von 3D-Druckmaschinen und Dienstleistern steigt. Der Bereich des keramischen 3D-Drucks, insbesondere der technischen Keramik, hinkt den Metallen sowie den Kunststoffen hinterher. Dies liegt hauptsächlich an den hohen Anforderungen an die technische Keramik und deren nicht trivialen Herstellungsprozess.
Aluminiumoxid Keramik 3D-Druck
Derzeit gibt es lediglich zwei große Maschinenanbieter für den Keramik 3D-Druck von dichter technischer Keramik am Markt: die Firma Lithoz, welche die LCM-Technologie auf Basis von fotovernetzbaren Polymeren entwickelte sowie die Firma 3DCERAM, welche auf der gleichen physikalischen Basis den laserbasierten Stereolithografieprozess für die technische Keramik erfolgreich umsetzte. Alumina Systems arbeitet seit mehr als 5 Jahren eng mit der Firma Lithoz zusammen und hat innerhalb von wenigen Monaten die LCM-Technologie industriell einsatzfähig gemacht.
3D-gedruckte Keramikbauteile
Der Keramik 3D-Druck im Hause Alumina wurde durch den Kauf des bisher größten kommerziell erhältlichen 3D-Drucker der Firma 3DCERAM verstärkt. Der Drucker besitzt ein Baufeld von 600 mm x 600 mm und ermöglicht somit die Herstellung von 3D gedruckten Bauteilen in nie dagewesener Dimension. Des Weiteren ist die Klein- bzw. Serienproduktion von Spezialteilen möglich. Alumina Systems hat den Anspruch durch Innovation und Kundennähe unangefochtener Marktführer im 3D-Druck technischer Keramik zu werden. Hierfür kaufte Alumina Systems spezielle IP ein, um einen eigenen 3D-Druckprozess zur Industriereife auszuentwickeln.
Der neue Prozess, welcher ab Anfang 2020 als Alphatool im Hause Alumina zur Verfügung steht, heißt Laser induzierter Schlickerguss. Dieses Verfahren prozessiert um ein Vielfaches günstigere keramische Materialien, als jeder andere auf dem Markt erhältliche Drucker. Zudem sind die Aufbauzeiten geringer und die Bauteilgeometrie in Hinsicht auf Wandstärke und Bauteilgröße physikalisch nahezu unbegrenzt. Da durch dieses Verfahren ein Grünkörper mit nur geringem Binderanteil hergestellt wird, ist ein langwieriger und anfälliger Entbinderungsprozess, wie es bei den anderen Verfahren erforderlich ist, hinfällig. Daraus folgt, dass die Prozesssicherheit deutlich erhöht sowie Kosten und Zeit für die thermische Nachbehandlung signifikant reduziert wird.
Keramik Prototyping im Keramik 3D-Druck
In Bezug auf Innovation und der Variationsvielfalt von Bauteilgeometrien ist die Firma Alumina Systems im Keramik 3D-Druck bereits das führende Unternehmen und dies in Zukunft weiter auszubauen.
Keramik 3D-Druck - Kondensator aus Al2O3
Keramik 3D-Druck - Wärmetauscher aus Al2O3
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Keramik 3D-Druck - Trennkolonne aus Al2O3