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#3DStartup: Synteris optimiert 3D-Druck von Karbid- und Nitridkeramiken

Am 8. Oktober 2024 von Astrid Z. veröffentlicht
Synteris

Der 3D-Druck hat dank seiner Fähigkeit, komplexe und maßgeschneiderte Geometrien mit einer Vielzahl von Materialien zu erstellen, verschiedene Branchen revolutioniert. Unter diesen sind Keramiken aufgrund ihrer interessanten Eigenschaften (hohe Verschleißfestigkeit, thermische Stabilität, Korrosionsbeständigkeit usw.) zu einer interessanten Option geworden. Innerhalb der Keramiken zeichnen sich Karbid und Nitrid durch ihre überlegene Leistung bei anspruchsvollen Anwendungen aus. Die Integration dieser fortschrittlichen Keramiken in den 3D-Druck erweitert nicht nur die Möglichkeiten der industriellen Fertigung, sondern eröffnet auch eine Welt der Möglichkeiten für viele fortschrittliche Sektoren, wie z. B. Energie oder Verteidigung. In diesem Zusammenhang hat das Startup Synteris eine eigene additive Fertigungstechnologie entwickelt, um die Herstellung von Teilen aus diesen Materialien zu optimieren. Wir sprachen mit einem der Gründer, um mehr darüber zu erfahren.

3DN: Könnten Sie sich kurz vorstellen und Ihren Bezug zum 3D-Druck erklären?

Mein Name ist Ken Malone und ich bin Vorstandsvorsitzender von Materic und Mitbegründer von Synteris. Ich bin ausgebildeter Politikwissenschaftler und war zu Beginn meiner Karriere in globalen Polymer– und Spezialchemieunternehmen tätig, wo ich unter anderem für die Herstellung, den technischen Support, das Marketing, die Unternehmensführung und Fusionen und Übernahmen verantwortlich war. In der Mitte meiner Karriere wechselte ich ins akademische Management, wo ich für den Technologietransfer zuständig war. Die Kombination aus Polymer-Fachwissen und universitärer Innovation führte dazu, dass ich mehrere Unternehmen mitbegründete, die auf der Grundlage des von Universitäten lizenzierten geistigen Eigentums fortschrittliche Materialien herstellen. Dazu gehören Unternehmen im Bereich des 3D-Biodrucks, des 3D-Drucks von oxidierter Keramik, eine Werkstatt für den 3D-Druck von Rohstoffen und eben Synteris.

Synteris

Ken Malone, Co-Gründer von Synteris.

3DN: Wie kam es zur Gründung von Synteris?

Synteris ist eine Tochtergesellschaft von Materic, einem kundenspezifischen Hersteller von fortschrittlichen 3D-Druckmaterialien, Nanomaterialien, funktionellen Tinten, technischen Textilien und Technologien zur kontrollierten Freisetzung. Synteris wurde gegründet, um die Erfindung von Adam Peters et al. von der Johns Hopkins University zu lizenzieren und zu vermarkten. Die Geschäftsleitung von Materic war der Ansicht, dass die Erfindung von Peters erhebliche Synergien mit den aktuellen 3D-Druckentwicklungen des Unternehmens aufweist.

3DN: Wie funktioniert die SLRS-Technologie und was sind ihre Hauptvorteile?

Keramiken, die mit unserer SLRS-Technologie (Selective Laser Reaction Sintering) 3D-gedruckt werden, benötigen keine Nachbearbeitung und verändern das Volumen des gedruckten Teils nicht. Mit diesem Verfahren können Teile aus keramischen Materialien wie SiC, Si3N4, AlN, HfC, ZrC, TiC, HfN, ZrN, TiN, TaC und TaN hergestellt werden.

Der Prozess, um dies zu erreichen, ist konzeptionell einfach. Ein reaktives Gas wie Methan wird in die Kammer gepumpt, während ein Metall/Metalloid wie Silizium aufgeschmolzen wird; das Ergebnis ist ein Metallkarbid/Nitrid wie SiC. Durch das Mischen der richtigen Ausgangspulver und des richtigen Gasgemischs kann der 3D-Druck von Netzformen komplexer Metallkarbid/Metallmatrix-Verbundwerkstoffe mit voller Dichte erreicht werden.

Denken Sie an den Töpferkurs, den Sie als Kind besucht haben und in dem Sie eine große Kaffeetasse geformt haben, die Sie in den Brennofen stellten und die am Ende ein Drittel kleiner war. Diese Schrumpfung passiert bei allen Arten von Töpferwaren, aber genau das vermeiden wir. Wir sind die einzige Methode, die es gibt, um komplexe Keramiken ohne Schrumpfung und mit voller Dichte herzustellen.

Erklärung der SLRS-Technologie

3DN: Für welche Branchen und Anwendungen ist diese Technologie geeignet?

Energie, Verteidigung und Industrie sind die wichtigsten Sektoren, auf die wir mit der Technologie abzielen und 3D-gedruckte Teile herstellen. Dazu gehören Raketenkomponenten, modulare Kernreaktoren und Leistungselektronik. Obwohl es sich um sehr unterschiedliche Marktanwendungen handelt, haben sie alle den Bedarf an einem Hochtemperaturmaterial mit einer komplexen Form gemeinsam.

3DN: Wie werden sich der 3D-Druck und Synteris in den nächsten zehn Jahren entwickeln?

Der 3D-Druck ist weitgehend in den Übergang von einer neuen Technologie, bei der jedes Jahr viele Unternehmen gegründet werden, um neue Ideen zu verfolgen, zu einer Konsolidierungsphase eingetreten, in der der Schwerpunkt auf Fertigungseffizienz und Größenordnung liegt. Es gibt immer noch einige spannende Bereiche für neue 3D-Drucktechnologien, die nicht Teil dieser Konsolidierung sein werden. In Bereichen wie der Keramik werden Unternehmen wie Synteris weiterhin neue Ideen auf den Markt bringen.

Wir gehen davon aus, dass die Technologie von Synteris in zehn Jahren gut etabliert sein wird, aber in den Märkten für Energie und Verteidigung verläuft die Annahmekurve langsam. Dies sind Märkte, in denen Teile sicher sein müssen, bevor etwas kommerzialisiert wird. In zehn Jahren wird Synteris wahrscheinlich nur noch routinemäßige Fertigungsaufträge annehmen. Wir würden uns wünschen, dass es viel schneller geht, aber der entscheidende Schritt wird die Akzeptanz durch die Kunden sein, nicht die technologische Reife.

Die Technologie von Synteris wird insbesondere in den Bereichen Energie, Verteidigung und Industrie eingesetzt.

3DN: Haben Sie noch ein paar abschließende Worte an unsere Leserschaft?

Wir sind offen für Projekte, bei denen es um den Druck von komplexen Metallkarbiden oder Metallmatrix-Verbundwerkstoffen geht. Rufen Sie uns gerne an oder finden Sie weitere Informationen auf unserer Website.

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*Bildnachweise: Synteris

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