Die Verarbeitung von Keramik im 3D-Druck erfolgt in mehreren Schritten, da sich das Material im Bauprozess anders verhält als Kunststoff. Am Ende erhält man jedoch ein hochpräzises Objekt mit den positiven Eigenschaften des keramischen Materials.
Um funktionale 3D-Objekte aus technischer Keramik herzustellen, durchläuft das Material beim Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM) einen mehrstufigen Prozess. Das Keramikpulver im trockenen Zustand weist keine für das Lasersintern ausreichende Dichte auf. Deshalb wird das Material zu einer flüssigen Keramik-Monomer-Suspension (Schlicker) verarbeitet. Aus dieser Flüssigkeit wird Schicht für Schicht ein sogenannter Grünkörper aufgebaut, welcher mithilfe von UV-Licht ausgehärtet wird. Im Anschluss daran erfolgt das Entbindern, eine thermische Behandlung zur Entfernung der Polymere bei Temperaturen bis zu 1.600 °C. Abschließend werden die keramischen Partikel während des eigentlichen Sintervorgangs verdichtet.
Hier erfährst du mehr über die Anwendungsbereiche von SLS.
Werkstoff mit extremer Widerstandsfähigkeit
Die für das LCM verfügbaren Materialien zeichnen sich durch thermisches und elektrisches Isolationsvermögen aus sowie durch ihre hohe Temperaturbeständigkeit. Das am häufigsten verwendete Material im keramischen 3D-Druck ist Aluminiumoxid. Es verfügt über einen beträchtlichen Härtegrad und widersteht Temperaturen bis 1600 °C.
Eignung für die Medizin durch Biokompatibilität
Bioresorbierbare Stoffe wie Tricalciumphosphat (TCP) finden Verwendung in der Implantologie und Chirurgie. Da sie sich in der additiven Fertigung zu Objekten mit knochenähnlichen Strukturen verarbeiten lassen, fördern sie den Wiederaufbau natürlicher Knochensubstanz.