{"id":47861,"date":"2023-06-05T00:01:58","date_gmt":"2023-06-04T22:01:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=47861"},"modified":"2023-06-02T11:39:55","modified_gmt":"2023-06-02T09:39:55","slug":"vielversprechende-ergebnisse-mit-hybridem-keramik-3d-druck-050620231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/vielversprechende-ergebnisse-mit-hybridem-keramik-3d-druck-050620231\/","title":{"rendered":"Doktorand an FH S\u00fcdschweiz erzielt vielversprechende Ergebnisse mit hybridem Keramik 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

Keramikarchitekturen bieten hervorragende thermomechanische Eigenschaften, eine hohe Festigkeit und sind au\u00dferordentlich temperaturbest\u00e4ndig. Sie lassen sich daher gut in extremen Umgebungen einsetzten, bei Brennern, im W\u00e4rmeaustausch, in der High-Tech-Industrie und der Raumfahrt. Leider sind sie wahnsinnig kompliziert zu fertigen und ihr Potential kann derzeit noch kaum in voller Bandbreite ausgesch\u00f6pft werden. Marco Pelanconi, Werkstoffingenieur und Doktorand an der SUPSI (Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana), ist es im Rahmen seiner Doktorarbeit gelungen, ein hybrides Druckverfahren mit komplexen Strukturen aus Keramik zu erarbeiten. In der Szene spricht man von einem Durchbruch im Keramik 3D-Druck.<\/p>\n

Forschung wird an der FH S\u00fcdschweiz im Vergleich zu anderen Fachhochschulen der Schweiz besonders hoch gehalten. Insgesamt flie\u00dfen mehr als 46 Millionen Franken in die Ans\u00e4tze der rund 800 Forschenden. Marco Pelanconi ist einer davon und forscht am Hybrid Material Laboratory (HM Lab) unter der Leitung von Professor Alberto Ortona unter anderem zu elektrischer und thermischer Energiespeicherung, W\u00e4rme-und Stofftauschern f\u00fcr Absorptions-Desorptionssystemen mit AM-Keramikarchitekturen und im Rahmen seiner Dissertation auch zum hybriden 3D-Druck von Keramik-Komplexen. Mithilfe der SLS-Technologie<\/a> und dem Sintratec KIT konnte er nun vielversprechende Ergebnisse auf diesem Gebiet erzielen.<\/p>\n

\"Keramik

Marco Pelanconi arbeitete f\u00fcr seine Forschung zum hybriden Keramik 3D-Druck mit dem Sintratec KIT.<\/p><\/div>\n

Das Besondere an seinem hybriden Druckverfahren ist die Kombination aus 3D-Druck und pr\u00e4keramischer Polymerinfiltration. Dadurch erreichten die gedruckten Keramikteile im Nachhinein hervorragende Eigenschaften in Bezug auf deren Mechanik und Thermik. Mit der SLS-Technologie ist es m\u00f6glich, komplexe Teile mit hoher Aufl\u00f6sung zu erhalten und die Mikorporosit\u00e4t der Teile zu kontrollieren, was bei anderen 3D-Drucktechnologien schwieriger ist. Pelanconi konnte so Polymervorformen mit SLS drucken. Die anschlie\u00dfenden Pyrolyse bei 1000\u00b0C sorgte dann f\u00fcr die erfolgreiche Umwandlung der Polymer-Strukturen zu Keramik. Am Schluss erfolgte eine Verdichtung durch die Infiltration von geschmolzenem Silizium. Dadurch erhielten die Teile aus Keramik eine hohe Dichte. Die urspr\u00fcnglich aus PA12 gedruckten Formen schrumpften im gesamten Herstellungsprozess um ein Viertel, wiesen hingegen aber keine Verzerrungen der Form oder grobe Risse auf und \u00fcberzeugten mit ihrer Festigkeit von 165 MPa.<\/p>

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Keramik 3D-Druck von komplexen Strukturen getestet<\/h3>\n

Pelanconi konzentrierte sich bei seiner Doktorarbeit vorrangig auf komplexe Formen. Daher stellte er zun\u00e4chst zwei zylindrische, por\u00f6se Strukturen her: einen rotierenden W\u00fcrfel und einen Gyroid. Die Wahl soll untermauern, dass die Methode Pelanconis durchaus f\u00fcr komplexe Formen geeignet ist, welche danach zufriedenstellende Ergebnisse in Form und Funktion aufweisen. Entscheidend bei seiner Forschung war unter anderem das Arbeiten mit dem richtigen Drucker, betont Pelanconi. Er arbeitete mit dem Sintratec KIT.<\/p>\n

Sintratec ist einer der f\u00fchrenden Hersteller von 3D-Druckern<\/a> in der Schweiz und spezialisiert auf Desktop-Modelle f\u00fcr das SLS-Verfahren<\/a>. Beim Sintratec-KIT\u00a0 kann der Nutzer nach Belieben Parameter wie Lasergeschwindigkeit und Temperatur modifizieren. Der Doktorand profitierte von dieser Vielseitigkeit und erzielte dadurch die ideale Porosit\u00e4t seiner Drucke, die f\u00fcr die weitere Infiltration ma\u00dfgeblich waren. „Mit dem Kit konnten wir viele Druckparameter \u00e4ndern, darunter die Oberfl\u00e4chentemperatur des Pulvers, die Schichtdicke, die Lasergeschwindigkeit, die Schraffurabst\u00e4nde und vieles mehr, wodurch sich die Porosit\u00e4t der 3D-Druckteile einfach steuern lie\u00df“, erkl\u00e4rt Pelanconi die Vorteile des Sintratec KIT<\/a> bei seinem Projekt. Mehr dazu erfahren Sie HIER<\/a>.<\/p>\n