Fraunhofer ISC, Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL, Bayreuth
Für die Formgebung der keramischen und pulvermetallurgischen Grünkörper stehen – neben dem 3D-Druck – klassische Verfahren wie kaltisostatisches Pressen, Extrusion, Schlickergießen oder Nasspressen zur Verfügung. Für die Trocknung wurden spezielle Mess- und Simulationsverfahren entwickelt. Die Qualität von Grünkörpern wird mit In-House-Verfahren untersucht sowie mit Dual-Energie-Computertomografie (vgl. Zerstörungsfreie Prüfverfahren). Die Wärmeprozesse an den Grünkörpern erfolgen in unterschiedlichen elektrisch- oder gasbeheizten Öfen. Dabei können inerte, oxidische oder reduzierende Atmosphären sowie Vakuum und Überdruck realisiert werden. Die Optimierung der Parameter bei den Wärmeprozessen erfolgt zielgerichtet mit speziellen ThermoOptischen Messverfahren (TOM). Für die Herstellung von Kompositen können Schmelzinfiltrationsverfahren genutzt werden. Insbesondere additiv hergestellte Bauteile weisen bei optimierter Wärmebehandlung ein hohes Potential zur nachbearbeitungsfreien Produktion auf. Ist eine Endbearbeitung von Funktionsflächen notwendig, steht u.a. ein computergesteuertes fünfachsiges Bearbeitungszentrum zur Verfügung. Bauteile mit komplexer Geometrie können mit Hochtemperatur-Fügeverfahren aus einfachen Komponenten aufgebaut werden. Die Material- und Bauteileigenschaften werden mit zerstörungsfreien Methoden, Materialprüfverfahren und Gefügeanalysen bewertet (vgl. Charakterisierung).
Ein Anwendungsschwerpunkt sind Hochtemperaturmaterialien: z.B. leichte Brennhilfsmittel, Hochtemperaturisolationen aus Schaumkeramiken, Sensor- und Brennermaterialien sowie Hochtemperaturfügungen. Erfahrungen liegen auch bei der Entwicklung von Elektrokeramiken z.B. für Aktoren, Varistoren, Isolatoren und Wärmesenken vor. Außerdem werden Schneid- und Strukturwerkstoffe entwickelt.