{"id":65098,"date":"2025-09-22T00:01:51","date_gmt":"2025-09-21T22:01:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=65098"},"modified":"2025-09-17T17:41:13","modified_gmt":"2025-09-17T15:41:13","slug":"bosch-advanced-ceramics-220920251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/bosch-advanced-ceramics-220920251\/","title":{"rendered":"Bosch Advanced Ceramics \u00fcber Herausforderungen in der Industrie, additive L\u00f6sungen und die Zukunft der additiven Fertigung mit Keramik"},"content":{"rendered":"

Die industrielle additive Fertigung (AM) w\u00e4chst und entwickelt sich stets weiter. In den letzten Jahren war eine Entwicklung besonders bedeutend f\u00fcr die Branche – die additive Fertigung mit Keramik. Technische Keramik bietet einzigartige Potentiale f\u00fcr den 3D-Druck, von extremer Hitzebest\u00e4ndigkeit bis hin zu au\u00dfergew\u00f6hnlichem Korrosionsschutz. In Kombination mit der Designflexibilit\u00e4t und Pr\u00e4zision additiver Technologien sehen wir das Material als einen echten Game-Changer f\u00fcr Branchen wie Medizin, Luft- und Raumfahrt, Halbleiter und dar\u00fcber hinaus.<\/p>\n

Um die Potentiale der Keramik genauer zu durchleuchten, haben wir mit Malte Hartmann gesprochen, Entwicklungsingenieur bei Bosch Advanced Ceramics (BAC), einem Unternehmen der Bosch-Gruppe. BAC ist ein Auftragsfertiger, der sich auf industrielle Keramik-AM spezialisiert hat und eine klare Mission verfolgt: die Technologie zu einem Ma\u00dfstab f\u00fcr skalierbare Serienfertigung und Hochleistungsanwendungen zu machen. Doch welche Produkte verfolgt BAC genau? Vor welchen Herausforderungen stehen ihre Kunden und wie kann AM die Antwort darauf liefern? Verpassen Sie nicht die Antworten auf all diese spannenden Fragen in unserem Interview!<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie sich kurz vorstellen und uns erz\u00e4hlen, wie Sie zum 3D-Druck gefunden haben?<\/h2>\n
\"\"

Malte Hartmann<\/p><\/div>\n

Mein Name ist Malte Hartmann und ich bin seit knapp zehn Jahren in der 3D-Druck Branche, speziell im 3D-Keramik-Druck, t\u00e4tig. Mein Bildungshintergrund liegt in den Bereichen Chemie und Werkstofftechnik. Erste Erfahrungen mit additiver Fertigung (AM) sammelte ich bereits in einer Forschungsgruppe von Prof. J\u00fcrgen Stampfl an der Technischen Universit\u00e4t Wien, der sp\u00e4ter mein Doktorvater wurde. Mit der chemischen und technologischen Optimierung der lithografiebasierten additiven Fertigung f\u00fcr Dentalkeramik befasste ich mich in meiner Dissertation.\u00a0Nach einer kurzen Postdoc-Zeit an der Friedrich-Alexander-Universit\u00e4t Erlangen-N\u00fcrnberg habe ich mich bewusst f\u00fcr einen Wechsel in die Industrie entschieden um mein Ziel zu verfolgen, die additive Fertigung mit Keramik in die Gro\u00dfserienproduktion zu bringen.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

3DN: Was ist das Ziel von Bosch Advanced Ceramics und welche Position halten Sie in der Firma?<\/span><\/span><\/h2>\n

Vielerorts wird der 3D-Druck nur f\u00fcr die Herstellung von Prototypen genutzt, wir haben jedoch die Vision, die additive Fertigung mit Keramik in die Gro\u00dfserienproduktion zu bringen. In diesem Zusammenhang agieren wir als Auftragsfertiger, der sich ausschlie\u00dflich auf AM konzentriert. Unser Firmensitz liegt im S\u00fcden Bayerns in einem Bosch-Werk, das auf eine lange Tradition in der Keramikfertigung mittels Spritzguss zur\u00fcckblicken kann. Auf diesem fundierten Wissen konnten wir aufbauen, um die additive Fertigung von der Forschung in die industrielle Produktion zu bringen.<\/p>\n

Meine Aufgabe dreht sich speziell um die Skalierbarkeit der additiven Fertigung. Jeder, der schon einmal mit dieser Technologie gearbeitet hat, wei\u00df, dass sie nicht einfach \u201eplug and play\u201c ist. Vor und nach dem Druck selbst sind mehrere Schritte zu beachten, z. B. die Vorbereitung des Druckauftrags, das Entfernen von \u00fcbersch\u00fcssigem Material und nat\u00fcrlich die thermische Nachbehandlung. Die Optimierung der Wertsch\u00f6pfungskette, die Automatisierung des Prozesses und die Suche nach skalierbaren L\u00f6sungen sind hierbei einige meiner Hauptaufgaben.<\/p>\n

3DN: Welche additiven Fertigungstechnologien und keramischen Materialien nutzen Sie?<\/h2>\n

Von Anfang an haben wir ausschlie\u00dflich mit Photopolymerisation Verfahren (VPP) gearbeitet. Wir beobachten den Markt st\u00e4ndig auf der Suche nach neuen Alternativen, aber bis jetzt erf\u00fcllt VPP unsere Anforderungen hinsichtlich Oberfl\u00e4chenrauheit, Dichte, Detailaufl\u00f6sung und mechanischer Festigkeit am besten.<\/p>\n

Da die historische Keramikproduktion im Bosch-Werk Blaichach auf dichten Oxidkeramiken basierte, konnten wir auf diesem Know-how aufbauen und schnell mehrere Werkstoffe dieser Gruppe etablieren, z. B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid, zirkoniumoxidverst\u00e4rktes Aluminiumoxid (ZTA) und aluminiumoxidverst\u00e4rktes Zirkonoxid (ATZ). Bei geeigneten Gesch\u00e4ftsm\u00f6glichkeiten sind wir offen f\u00fcr eine Erweiterung dieses Portfolios.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

<\/h2>\n

3DN: Suchen Kunden haupts\u00e4chlich Serienfertigung oder Prototypenentwicklung? Wie entwickelt sich die Nachfrage?<\/h2>\n

Die Nachfrage nach keramischem AM steigt stetig, angetrieben durch unseren strategischen Fokus auf die Serienfertigung f\u00fcr unsere Kunden. W\u00e4hrend jedes Projekt nat\u00fcrlich mit einer Prototyping-Phase beginnt, ist es unser Ziel, diese Prototypen stets in eine qualifizierte Serienfertigung zu \u00fcberf\u00fchren \u2013 sowohl f\u00fcr kleinere als auch f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere St\u00fcckzahlen. Wir haben unseren Fokus bewusst von der Verwendung von AM als internes Prototyping-Tool f\u00fcr den Keramikspritzguss auf die direkte Erf\u00fcllung der AM-Serienproduktionsanforderungen unserer Kunden verlagert. Dieser Ansatz nutzt die inh\u00e4rente Flexibilit\u00e4t von AM als werkzeuglose Produktionsmethode und erm\u00f6glicht es uns, die Produktion nahtlos zu skalieren und falls n\u00f6tig anzupassen, sobald alle Parameter f\u00fcr ein bestimmtes Bauteil festgelegt sind.<\/p>\n

3DN: Was sind die gr\u00f6\u00dften Herausforderungen, mit denen Ihre Kunden konfrontiert sind?<\/h2>\n

Die Herausforderungen unserer Kunden sind sehr vielf\u00e4ltig. Die meisten wenden sich jedoch in der Regel mit zwei prim\u00e4ren technischen Herausforderungen an uns. Erstens sto\u00dfen sie bei ihren Anwendungen auf Einschr\u00e4nkungen hinsichtlich der Materialleistung. Dies \u00e4u\u00dfert sich h\u00e4ufig in einem Bedarf an Eigenschaften wie h\u00f6herer Temperaturbest\u00e4ndigkeit, verbesserter Verschlei\u00dffestigkeit oder \u00fcberlegener chemischer Inertheit. Zweitens ben\u00f6tigen sie komplexe Geometrien oder integrierte Funktionen, die mit herk\u00f6mmlichen Fertigungsverfahren einfach nicht realisierbar sind. Dazu k\u00f6nnen hochkomplexe Innenstrukturen, Leichtbaukonstruktionen oder die Zusammenf\u00fchrung mehrerer Komponenten zu einem einzigen Teil geh\u00f6ren.<\/p>\n

3DN: Wie helfen Sie dabei, diese Probleme zu l\u00f6sen?<\/h2>\n

Unser Ansatz beginnt mit einer eingehenden technischen Beratung, um die Probleme und Anforderungen des Kunden genau zu verstehen. Je fr\u00fcher wir in den Entwurfs- und Denkprozess einbezogen werden, desto effizienter ist die Zusammenarbeit und desto besser ist das Ergebnis.<\/p>\n

Diese Anfangsphase ist entscheidend, da sie es uns erm\u00f6glicht, gemeinsam Designs f\u00fcr die additive Fertigung zu verfeinern und sowohl hinsichtlich der Leistung als auch der Herstellbarkeit zu optimieren. Anschlie\u00dfend nutzen wir unsere fortschrittliche VPP-Technologie (Vat Photopolymerization), die sich durch die Herstellung von Teilen mit au\u00dfergew\u00f6hnlicher Detailgenauigkeit, Pr\u00e4zision und Oberfl\u00e4cheng\u00fcte aus einer Reihe von hochleistungsf\u00e4higen Keramikmaterialien auszeichnet.<\/p>\n

\"\"

BAC half einem Kunden dabei, komplexe Baugruppen aus mehreren Komponenten \u2013 wie beispielsweise eine elektronische Tr\u00e4gerplatte mit komplizierten Kan\u00e4len \u2013 durch ein einziges 3D-gedrucktes Keramikteil zu ersetzen, wodurch sowohl eine Leistungssteigerung als auch eine erhebliche Vereinfachung des Designs erzielt wurde<\/p><\/div>\n

F\u00fcr Kunden, die mit dem vollen Potenzial der keramischen additiven Fertigung noch nicht vertraut sind, identifizieren und bewerten wir in einem gemeinsamen Prozess m\u00f6gliche Anwendungen und helfen ihnen dabei oft, v\u00f6llig neue Wege zu entdecken.<\/p>\n

Wir unterst\u00fctzen sie hinsichtlich der M\u00f6glichkeiten der keramischen additiven Fertigung durch gemeinsame Proof-of-Concept-Projekte, in denen wir die Leistungsf\u00e4higkeit und Zuverl\u00e4ssigkeit der Technologie aus erster Hand demonstrieren. Wenn sie zudem Bedenken hinsichtlich der anfallenden Kosten haben, empfehlen wir ihnen, die Gesamtbetriebskosten (TCO) zu ber\u00fccksichtigen. Auch wenn die Anschaffungskosten f\u00fcr die Teile zun\u00e4chst h\u00f6her erscheinen m\u00f6gen, f\u00fchren die langfristigen Vorteile \u2013 wie l\u00e4ngere Lebensdauer, geringeres Gewicht oder vereinfachte Montage \u2013 oft zu erheblichen Gesamteinsparungen und einer \u00fcberlegenen Leistung, die herk\u00f6mmliche Teile einfach nicht bieten k\u00f6nnen. Unser Ziel ist es, eine umfassende L\u00f6sung anzubieten, die nicht nur ihre unmittelbaren technischen Anforderungen erf\u00fcllt, sondern auch einen nachhaltigen, wertorientierten Weg in die Zukunft aufzeigt.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnen Sie uns einen anspruchsvollen Anwendungsfall nennen, bei dem die additive Fertigung mit Keramik eine innovative L\u00f6sung erm\u00f6glicht hat?<\/h2>\n

Die Textilindustrie verwendet traditionell viele Teile aus der technischen Keramik. Ein Anwendungsfall, der das transformative Potenzial der keramischen additiven Fertigung besonders gut zeigt, ist die Herstellung von Pr\u00e4zisionskeramiknadeln f\u00fcr die moderne Textilherstellung.<\/p>\n

Die Herausforderung bestand darin, hochverschlei\u00dffeste, pr\u00e4zise und geometrisch komplexe Komponenten f\u00fcr Tailored Fiber Placement (TFP)-Prozesse zu entwickeln, bei denen abrasive Fasern wie Glas oder Kohlenstoff pr\u00e4zise verarbeitet werden m\u00fcssen. Mit herk\u00f6mmlichen Fertigungsmethoden gestaltet es sich schwierig, die erforderliche Ma\u00dfgenauigkeit, Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t und Materialeigenschaften gleichzeitig zu erreichen – insbesondere bei hohen St\u00fcckzahlen.<\/p>\n

Unsere L\u00f6sung nutzte keramischen AM, um komplexe Keramiknadeln aus Aluminiumoxid (99,8 % Reinheit) herzustellen. Einer der bedeutendsten Durchbr\u00fcche hierbei ist die M\u00f6glichkeit, diese komplizierten Teile effizient in Serie herzustellen. Eine einzige Bauplattform erm\u00f6glicht die gleichzeitige Fertigung von 444 identischen, komplexen Nadeln. Jede Nadel ist etwa 22,3 mm lang, hat ein pr\u00e4zises \u00d6hr, das sich von 1 mm auf 1,5 mm erweitert, und erfordert eine Toleranz von \u00b10,025 mm.<\/p>\n\n\t\t