Autorin: Fanny Pohontsch

Additive Fertigung mit Keramik, (Hart)-Metall und Glas

31. August 2020

In einer vierteiligen Fotoserie werden die grundlegenden Verfahren für die Additive Fertigung von Komponenten aus Keramiken, (Hart)-Metallen und Gläsern vorgestellt. Dabei begleite ich unsere Forschenden mit der Kamera von der Produktidee bis zum fertigen Bauteil und möchte wissen: Welche Ausgangsstoffe sind für welche Zielanwendung geeignet? Welche Überlegungen sind zur Auslegung und Konstruktion des zu erstellenden Bauteils zu treffen? Und welche Technologieroute kommt wofür explizit in Frage?

 

Auf den Bilder sehen Sie 4 verschiedenen Verfahren der Additiven Fertigung - Multimaterial Jetting (MMJ; o.l.), Binder Jetting (BJ; u.l.), Fused Filament Fabrication (FFF; o.r.), badbasierte Photopolymerisation (VVP; u.r.).
© Fraunhofer IKTS
Wir nehmen Sie mit ins Technikum für die Additive Fertigung von Multifunktionskomponenten und individuellen Strukturen aus Keramik, Metall beziehungsweise Hartmetall und Glas.

 

IKTS-Wissenschaftler Steven Weingarten erwartet mich im Technikum. Er ist einer von insgesamt zehn Forschenden und einigen Studierenden am IKTS, die hier auf rund 200 m² Fläche kundenspezifisch Hochleistungs-, aber auch dekorative keramische Komponenten via Additiver Fertigung (AM) entwickeln.

»Wir beherrschen alle wesentlichen AM-Verfahren für Keramiken, erschließen sie auch für Hartmetall oder Glas. Dabei setzen wir früh in der Wertschöpfungskette an, nämlich bei der gezielten Materialentwicklung und Simulation des Bauteils – was geht wie und was geht nicht. Das erstreckt sich bis hin zu kompletten Systemen, die wir konzipieren und bauen«, erklärt mir Steven. Interdisziplinär arbeiten dabei Teams der Bereiche Werkstoffwissenschaft mit Softwareentwicklung und Systemintegration zusammen. »Um optimal auf Kundenbedarfe reagieren zu können, müssen wir die Spezifika jeder Technologie kennen und vor dem jeweiligen Kontext neu bewerten«, ergänzt er und führt mich direkt zur ersten Station.

1. Station: Multi Material Jetting (MMJ): Vier Werkstoffe – ein Bauteil


Hier erhalten Sie in den kommenden Wochen Einblicke in die weiteren Verfahren zur Additiven Fertigung mit Keramik, Hartmetall und Glas:

2. Station: Badbasierte Photopolymerisation (VPP): Mit blauem Licht zu hochkomplexen Strukturen
3. Station: Fused Filament Fabrication (FFF): Keramikkomponenten von der Spule
4. Station: Binder Jetting (BJ): Gebettet in Pulver