3D-Drucken von Aluminiumoxid- und Siliziumkarbidkeramiken

Abstract

Die Herstellung komplexer keramischer Formkörper ist sehr kostenintensiv. Die hohe Härte der gesinterten Formkörper und die abrasiven Eigenschaften der keramischen Schlicker haben einen starken Verschleiß der formgebenden Werkzeuge zur Folge. Additive Fertigungsverfahren ermöglichen durch ihre Schichtbauweise die werkzeuglose Herstellung komplexer Bauteile, die konventionell nicht gefertigt werden können. Aus dieser Motivation heraus wurde ein 3D-Druckverfahren zur Herstellung keramischer Formkörper aus Aluminiumoxid und Siliciumcarbid entwickelt. Dabei wird das keramische Ausgangsgranulat selektiv mit einem Binder bedruckt und verklebt. Die 3D-gedruckten Grünlinge werden anschließend gesintert. Nach dem Sintern weisen die Formkörper eine Porosität von 50-70% auf. Die Keramiken können beispielsweise als Heißgasmischer oder Hochtemperaturofenauskleidung eingesetzt werden. Um den Einsatzbereich von SiC-Keramiken zu erweitern, soll zeitnah die Infiltration mit Silicium untersucht werden.