Technische Wege für den keramischen 3D-Druck
Zu den derzeit gängigen keramischen 3D-Druckverfahren gehören Slurry-Photohärtung (SLA-abgeleitet) und Binder Jetting. Bei der Aufschlämmungsmethode wird Keramikpulver verwendet, das in lichtempfindlichem Harz suspendiert ist. Nach dem Drucken des Grünkörpers wird dieser entfettet und anschließend bei hoher Temperatur gesintert; Beim Strahlverfahren wird zunächst ein Bindemittel auf das Pulverbett gesprüht, um die Pulverschicht zu verfestigen, anschließend wird diese entfettet und gesintert. Der Unterschied zwischen den beiden Routen liegt in der geometrischen Genauigkeit und der Bandbreite der erreichbaren Pulverarten.
Kontrolle der Entfettungs- und Sinterschrumpfung
Die lineare Schrumpfung von Keramikteilen vom Grünkörper bis zum fertigen Produkt liegt normalerweise zwischen 12 % und 18 %, was durch die Pulverpackungsdichte und den Hochtemperaturverdichtungsprozess bestimmt wird. Die Schrumpfung kann nicht ignoriert werden und die Modellierung der Schrumpfungskompensation muss während des Entwurfs durchgeführt werden. Die Sintertemperatur und -zeit wird durch die Art der Keramik bestimmt – Aluminiumoxid kann über 1600 °C erreichen, und Zirkonoxid wird bei etwa 1400 °C gesintert. Unterschiedliche Prozessparameter haben einen erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften. Der Schnellerwärmungsabschnitt erfordert die schrittweise Entfernung organischer Bindemittel während der Entfettungsphase, um Risse zu vermeiden.
Hauptanwendungsszenarien von Keramikteilen
Der Wert des keramischen 3D-Drucks liegt in der Realisierung komplexer interner Strukturen, die durch herkömmliches Gießen und Bearbeiten nur schwer zu verarbeiten sind. In der Luft- und Raumfahrt wird Keramik zur Herstellung von Motorkühlkanalkomponenten verwendet. Im medizinischen Bereich wird Zirkonoxid zur Herstellung von Zahnkronen und Implantatabutments verwendet. Im Bereich der Formenherstellung können keramische Urformen mit eingebetteten konformen Kühlkanälen den Spritzgusszyklus erheblich verkürzen. Auch leitfähige Keramiken und bioaktive Keramiken weisen in ihren jeweiligen Bereichen einzigartige Vorteile auf.
Reichen Sie ein Modell, eine Zeichnung, ein Bild oder schriftliche Notizen ein. Ingenieure prüfen Material, Verfahren, Endbearbeitung und Lieferung basierend auf der tatsächlichen Anwendung.