Bild: Darstellung der experimentellen Anlagentechnik für das additive granulatbasierte Schmelzschichtverfahren
Kurzbeschreibung
Im Vorhaben „KeraAdd“ beabsichtigen die Antragsteller eine neuartige Anwendung der additiven Fertigung zur Herstellung spezieller, keramischer Funktionsbauteile zu entwickeln. Hierbei soll eine durchgehende Prozesskette für das granulatbasierte Schmelzschichtverfahren erforscht werden. Dieses Verfahren ist insbesondere durch eine hohe Ressourceneffizienz bei gleichzeitiger großer Flexibilität und Skalierbarkeit der Bauteilgrößen gekennzeichnet. Ausgangspunkt ist die Entwicklung von zwei neuartigen Materialiensystemen auf der Basis von keramischen Stoffen, die speziell für die additive Fertigung ausgelegt werden. Ein Vorhabenziel ist die erstmalige Entwicklung und Bereitstellung von Materialsystemen für die flexible Fertigung von komplexen Bauteilen aus Ferrit-Werkstoffen und reaktionsgebundenem Aluminiumoxid. Das Verfahren ermöglicht durch die Verwendung mittlerer bis großer Düsendurchmesser einen Materialaustrag bis mehrere Kilogramm pro Stunde. Somit ist eine Skalierbarkeit des Verfahrens auch in den großvolumigen Bereich geplant. Die zu entwickelnde, neue Prozesskette bietet gegenüber der aktuellen Fertigung von keramischen Funktionsbauteilen eine höhere Flexibilität. Darüber hinaus sind durch den Einsatz der thermoplastischen, organischen Additive überlegene Verarbeitungseigenschaften im Vergleich zu den heute üblichen wachsartigen Bindern zu erwarten. Dies wird zu höherer Qualität der Grün- und Fertigteileigenschaften führen und somit die Anwendungspotenziale der Werkstoffgruppen erweitern. Im Hinblick auf den Umweltschutzaspekt sollen Materialreste oder Fehldrucke dem Prozess in einem Rezyklierungsschritt erneut zugeführt werden.
Das Teilprojekt des Antragstellers Ernst‐Abbe‐Hochschule Jena konzentriert sich schwerpunktmäßig auf die wissenschaftlich‐technischen Untersuchungen zur Realisierung des großvolumigen Schmelzschichtens von Keramik- und Ferritbauteilen. Dies beinhaltet sowohl die Ermittlung verfahrensspezifischer Daten als auch umfangreiche Verfahrensuntersuchungen und deren messtechnische Bewertung. Die Untersuchungen bilden die Basis für die verfahrenstechnische Überführung in die neue Prozesskette und die Übertragung der Ergebnisse in die industrielle Praxis nach Projektabschluss.
Projektlaufzeit:
01.07.2024 - 30.06.2027
Projektpartner:
Gefördert durch:
TMWLLR/TAB mit der Verbundvorhabensnummer 1001503 (Vorhabens-Nr.: 2024 VFE 0039)
Ansprechpartner: