Entwicklung von stereolithographischen 3D-Druck-Verfahren

Das Fraunhofer-Zentrum HTL entwickelt und fertigt Prototypen und Kleinserien aus technischer Keramik über 3D-Druck mit einem CeraFab 7500 der Firma Lithoz GmbH. Dieses Gerät erzeugt das keramische Bauteil schichtweise mittels Stereolithographie, auch LCM-Verfahren (Layerwise Ceramic Manufacturing) genannt. Hierbei wird ein photosensitiver keramischer Schlicker über eine Belichtungsmaske mit Licht im sichtbaren Bereich selektiv bestrahlt und somit gehärtet. Das additiv gefertigte Bauteil wird anschließend entbindert und zu einer dichten technischen Keramik gesintert.

Durch die Anwendung dieser additiven Fertigungsmethode ist es möglich, sehr filigrane und komplexe Bauteile aus technischer Keramik zu erzeugen. Auf diese Weise können aufwendige Nachbearbeitungsschritte minimiert oder auch gänzlich vermieden werden. Die gedruckten Bauteile haben eine hohe Dichte, gute mechanische Festigkeiten und eine hohe Oberflächengüte bei zugleich komplexer geometrischer Struktur.

Am Fraunhofer-Zentrum HTL erstreckt sich das Angebotsspektrum für die additiven Fertigung von technischen Keramiken von der 3D-CAD-gestützten Bauteilauslegung und -konstruktion über den 3D-Druck erster Ansichtsexemplare aus Kunststoff bis hin zu Machbarkeitsstudien und der additiven Fertigung von keramischen Bauteilen. Abgerundet wird das Angebot durch die Möglichkeit zur bauteilspezifischen Optimierung der Entbinderungs- und Sinterprozessführung mittels ThermoOptischer Messmethoden (TOM) (Publikationen: Parameters of Inherently Homogeneous Sintering Processes sowie Radical Time Reduction of Debinding Processes sowie The Kinetic Field).