Keramikstudie
Oktober 05, 2021 | Nils Achilles
Additive Fertigung (AM), auch bekannt als 3D-Druck, ist die Konstruktion eines dreidimensionalen Objekts anhand eines CAD-Modells oder eines digitalen 3D-Modells. Eine der am häufigsten verwendeten AM-Methoden für Keramik ist das Direct Ink Writing (DIW). Lernen Sie hier die Herausforderungen kennen.
Additive Fertigung (AM), auch bekannt als 3D-Druck, ist die Konstruktion eines dreidimensionalen Objekts anhand eines CAD-Modells oder eines digitalen 3D-Modells. In den letzten Jahren hat das Verfahren aufgrund seiner einzigartigen Vorteile an Popularität gewonnen. AM ermöglicht die Herstellung spezifischer Geometrien wie Kanäle oder Hinterschneidungen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht möglich sind. Die Tatsache, dass für die Herstellung keine speziellen Werkzeuge benötigt werden, ist besonders für die Produktion von Kleinserien oder Einzelteilen von Vorteil, da dadurch Zeit und Kosten gespart werden. Außerdem wird weniger Material benötigt, da nur das für das jeweilige Design erforderliche Material verwendet wird.
Ähnlich wie ein Künstler, der ein Meisterwerk erschafft, erfordert die additive Fertigung Vorstellungskraft, strenge Detailgenauigkeit und die Fähigkeit, alle Hindernisse zu erkennen, die das fertige Stück beeinträchtigen könnten. Dies ist besonders wichtig, wenn es sich bei dem Endprodukt um ein kritisches Teil handelt, das in einem medizinischen Gerät, in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt verwendet wird, wo Sicherheit und Qualität von größter Bedeutung sind. Siliziumnitrid, eine keramische Verbindung, wird aufgrund seiner physikalischen Stabilität, Hitzebeständigkeit, Biokompatibilität und elektrischen Eigenschaften häufig für diese Anwendungen eingesetzt.
Eine der am häufigsten angewandten additiven Fertigungsmethoden für Keramik ist das Direct Ink Writing (DIW). Beim DIW wird eine Tinte aufgetragen, die eine Zahnpasta-ähnliche Konsistenz haben sollte. Sie wird aus kleinen Düsen mit kontrollierter Fließgeschwindigkeit ausgebracht und entlang digital definierter Pfade aufgetragen, um 3D-Strukturen Schicht für Schicht herzustellen. Der Druck von Massenteilen mittels DIW ist jedoch recht anspruchsvoll. Aspekte wie die Druckstrategie oder die Trocknungsparameter können einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des entstehenden Teils haben. Der Druckprozess erzeugt nur die grünen Teile. Danach beginnt der Prozess des Sinterns. Dieser Prozess wirft zusätzliche Probleme auf, die dringend berücksichtigt werden müssen.
Die KYOCERA Fineceramics Precison GmbH, ein Experte in der Kunst des 3D-Drucks von Feinkeramik, hat sich mit der Universität Padua in Italien, einer der 250 besten Universitäten der Welt, zusammengetan, um diese Herausforderungen zu untersuchen. Kyocera bietet präzise und effiziente Feinkeramiklösungen für eine breite Palette von Anwendungen, darunter Luft- und Raumfahrt, Halbleiterindustrie und andere Branchen, die einzigartige Druckeigenschaften für ihre Produkte benötigen.
Yxlon unterstützte das Forschungsprojekt, indem es die Röntgenmikrotomografie einsetzte, um die Restporenstruktur in Siliziumnitridstäben zu untersuchen, die von DIW mit verschiedenen Druckmustern hergestellt wurden. Dieses Whitepaper beschreibt die Ergebnisse und zeigt auf, wie die zerstörungsfreie Prüfung mit Röntgenmikrotomografie Ihnen helfen kann, einen besseren Überblick über das DIW zu erhalten.
Im Whitepaper erfahren Sie:
- Warum Direct Ink Writing (DIW) eine großartige AM-Lösung für Keramik ist und welche Herausforderungen es zu meistern gilt
- Wie die Druckstrategie, einschließlich der Wahl des Materials, der Vorbereitung und des Trocknungsprozesses, die Produktqualität beeinflusst
- Wie die Computertomografie Ihre Forschung bereichern und beschleunigen kann
Hier geht es zum englischsprachigen Whitepaper.
Klicken Sie hier, um das aufgezeichnete Webinar anzusehen.
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