Keramischer 3D-Druck mit IntrinSiC®

Schunk Technical Ceramics hebt die additive Fertigung auf eine neue Ebene



Keramik 3D-Druck

Mit IntrinSiC®, dem neuartigen 3D-Druck-Verfahren von Schunk Technical Ceramics , werden keramische Bauteile in noch komplexeren Formen, hoher Qualität und sehr großen Abmessungen additiv gefertigt. Schunk besitzt – als erster Anbieter – bereits 5 Jahre Erfahrung in der Serienfertigung und ist qualifiziert für die Herstellung von Defense-Anwendungen, Maschinenbau-Komponenten und thermischen Applikationen.

Mit den 3D-Druckverfahren können Komponenten aus Siliziumcarbid (RBSiC) hergestellt werden, vermarktet unter IntrinSiC®. Dabei ist es Schunk gelungen, die Materialeigenschaften von IntrinSiC® auf das bekannte Niveau des konventionellen RBSiC von Schunk zu heben.  Neben einer sehr guten Temperaturwechselbeständigkeit und Wärmleitfähigkeit zeichnet sich IntrinSiC® durch sehr hohe Festigkeitswerte sowie eine hohe Zuverlässigkeit (Weibullmodul) aus. Zusätzlich besitzt IntrinSiC® eine hohe Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit. Außerdem dehnt sich die nahezu diamantharte, jedoch leichte Keramik im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Stahl bei hohen Temperaturen kaum aus und bietet daher eine extreme Formstabilität. Gegenüber vergleichbaren Verfahren können mit dem 3D-Druck deutlich komplexere und größere monolithische Bauteile (bis zu einer Größe von 1,8 m x 1,0 m x 0,7 m) hergestellt werden. Interessant ist das neue Fertigungsverfahren vor allem für Hersteller, die bei großen, komplexen Bauteilen nicht auf die gewohnt hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit des RBSiC verzichten wollen. Durch IntrinSiC® erhalten Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen völlig neue Möglichkeiten, zum Beispiel in der industriellen Präzisions- und Messtechnik. Die hohe Homogenität des patentierten Verfahrens garantiert zudem bei diesen extrem großen Bauteilen keine Beeinträchtigung durch Risse.

Ablauf der additiven Fertigung mit Siliziumcarbid

Bei dem 3D-Druck-Verfahren IntrinSiC® handelt es sich um einen Pulverbettdruck. Dabei erfolgt eine Zerlegung der Druckdaten eines 3D-Modells in einzelne 2D-Layer. Durch einen beweglichen Druckkopf erfolgt der Auftrag des Bindemittels auf einer Pulverschicht, wodurch eine Verklebung einzelner Partikel stattfindet. Nach dem Auftrag einer weiteren Pulverschicht wiederholen sich diese Sequenzen und das 3D-Objekt entsteht sukzessive aus der Summe der zusammengeklebten Pulverteilchen. Bei diesem Prozess senkt sich das Pulverbett zwischen jedem neu aufgetragenen Layer um die Höhe der Pulverschicht in der Z-Achse.

Wettbewerbsvorteile durch Innovation

Als First Mover auf diesem Sektor bietet Schunk sein Expertenwissen zudem als Dienstleistung an. Wir unterstützen unsere Kunden bei der konstruktiven Gestaltung von Bauteilen mittels FEM (Finite Element Methode), Design for Manufacturing sowie Topologieoptimierung, um Zuverlässigkeit, Gewichtseinsparung und mechanische Struktureigenschaften zu verbessern. Optimierte Bauteile können dank den CAD-Daten sofort gefertigt werden, was kurze Produktionsvorlauf- und Lieferzeiten ermöglicht.

mit Keramik 3D-Druck

Im Verfahren des Keramik 3D Drucks lassen sich Strukturelemente von Anlagen sowie einzelne Prozesskomponenten mit einer maximalen Design- und Konstruktionsfreiheit realisieren. Der einzigartige, patentierte Produktionsprozess bietet dabei zahlreiche verfahrenstechnische Vorteile. Statt eines kostspieligen Formenbaus mit aufwendigen Fräsprozessen, welcher das Endprodukt auf vielen Ebenen einschränkt, ergeben sich durch das Additive Manufacturing neue konstruktive Gestaltungspotentiale. So können nicht nur komplexe Strukturen mit Hinterschneidungen und Kavitäten, sondern auch besonders große Objekte in dem additiven Fertigungsverfahren realisiert werden. Insbesondere die Fertigung von Strukturen in großen Dimensionen zählt dabei zu den Alleinstellungsmerkmalen von IntrinSiC®.

Keramik 3D Druck

das nachhaltige Fertigungsverfahren für technische Bauteile

Auch aus der Perspektive der Nachhaltigkeit ist Keramik 3D Druck ein attraktives Verfahren. So gelingt es den Anwendern von IntrinSiC®, ihren CO2-Fußabdruck dank des Keramik 3D Drucks signifikant zu reduzieren. Dabei können im Vergleich zu konventionellen Produktionsprozessen rund 25 Prozent der CO2-Emissionen eingespart werden. Dieser Wert kann auf bis zu 70 Prozent gesteigert werden, wenn die Wiederverwendbarkeit des überschüssigen Pulvers in die Berechnung einkalkuliert wird. Auf diese Weise können Sie nicht nur die unternehmensinternen Nachhaltigkeitsziele besser erreichen, sondern leisten auch einen effektiven Beitrag zu einem verantwortungsvollen Umgang mit unserem Planeten.

 


3D Druck mit Keramik

die Technologie der Zukunft

Die Anforderungen an Hochleistungsbauteile wachsen stetig. Ob in der Messtechnik, der Luft- und Raumfahrt oder der Halbleitertechnik – der Bedarf an Hochleistungswerkstoffen, die ein minimales Gewicht mit einer maximalen Belastbarkeit verbinden, steigt kontinuierlich an. Auch ein Höchstmaß an Präzision wird in den innovativen Anwendungsbereichen gefordert. So müssen Messmaschinen in den Grenzbereichen der zu realisierenden Messgenauigkeiten und Halbleiteranlagen bis in den Bereich atomarer Größen funktionieren. Bei der Entwicklung von Space-Applikationen geht es hingegen um eine maximale Gewichtsreduktion bei einer hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit.

Vorteile der Schunk 3D-Druck-Technologie:

  • Werkstoffeigenschaften auf dem hohen Niveau des bekannten Schunk RBSiC
  • Bauteile bis zu einer Größe von 1,8 m x 1,0 m x 0,7 m
  • Maximale Designfreiheit inkl. bionischer Designs
  • Keine Werkzeuge notwendig
  • Änderungen der Konstruktion per Mausklick => kurze Time to Market
  • Druck direkt aus CAD-Daten
  • Realisierung von Hohlräumen und Hinterschneidungen
  • Sparsamer Materialverbrauch
  • Kurze Fertigungszeiten
  • Reverse Engineering
  • Schon ab Losgröße 1
IntrinSiC®: 3D-Druck in einer...

Podcast Philipp Gingter - Schunk IntrinSiC

IntrinSiC®: 3D-Druck in einer völlig neuen Dimension - Schunk Technical Ceramics hebt die additive Fertigung auf ein völlig neues Niveau!

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Keramik 3D Druck von Schunk Technical Ceramics

Mit dem innovativen Verfahren IntrinSiC® der Schunk Group ist eine additive Fertigung von Keramik mit hoher Präzision sowie Wirtschaftlichkeit möglich. Wenn Sie Interesse an unserer einzigartigen Technologie des Additive Manufacturing zur Herstellung von technischen Keramiken haben oder sich Ihnen noch Fragen zur Anwendung stellen, nehmen Sie gerne Kontakt zum Team von Schunk Technical Ceramics auf. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.