Projektbesuch in Höhr-Grenzhausen
Kürzlich waren die Projektpartner vom Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier zu Gast beim Forschungsinstitut für Glas | Keramik – FGK […]
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Willkommen im Kompetenzzentrum 3DKeramik
Das Kompetenzzentrum 3DKeramik ist das erste Zentrum für die Additive Fertigung anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in Rheinland-Pfalz. Es wurde 2019 mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie des Wirtschaftsministeriums Rheinland-Pfalz (MWVLW) gegründet.
In der ersten Förderphase bis Ende 2022 wurden durch die drei Projektpartner – das Forschungsinstitut für Glas – Keramik (FGK), die Hochschule Koblenz und die Arbeitsgruppe Technische Chemie und Korrosionswissenschaften der Universität Koblenz – eine leistungsfähige Infrastruktur aufgebaut und umfassendes Know-how im keramischen 3D-Druck entwickelt. Heute verfügen wir über moderne 3D-Drucksysteme, Prüftechnik und gebündelte wissenschaftliche Expertise – mit dem Ziel, die Additive Fertigung von Keramik in die industrielle Anwendung zu bringen.
Innovation weitergedacht: Projekt 3DKI – Nachhaltige Additive Fertigung von Keramik
Im Rahmen eines Folgeprojekts, erneut gefördert durch den EFRE und das Land Rheinland-Pfalz , entwickeln wir das Kompetenzzentrum konsequent weiter. Im Fokus stehen die Integration Künstlicher Intelligenz (KI) sowie eine gezielte Steigerung der Nachhaltigkeit entlang der gesamten Prozesskette.
Zur Umsetzung dieser Ziele wurde der bestehende Projektverbund gezielt erweitert: Der Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier bringt seine ausgewiesene Expertise im Bereich Nachhaltigkeitsstrategien in der Additiven Fertigung ein. Die Forschungsgruppe Software Engineering der Universität Koblenz übernimmt zentrale Aufgaben im Datenmanagement sowie in der KI-basierten Datenverarbeitung und -analyse.
KI-Methoden unterstützen uns dabei, Fertigungsprozesse und Prüfverfahren datenbasiert zu optimieren. Dadurch lassen sich Material-, Energie-, Zeit- und Personalaufwand deutlich reduzieren. Ergänzend werden bestehende Druckverfahren weiter verbessert und durch zusätzliche 3D-Drucksysteme erweitert. Das erhöht die Bandbreite verarbeitbarer Materialien, verbessert die Bauteilqualität und steigert die Ressourceneffizienz.
Basierend auf der aufgebauten Anlagentechnik und dem Know-How auf dem Gebiet Material- und Prozessentwicklung für Additive Fertigung, engagiert sich das 3DKeramik, sich als kompetenter Ansprechpartner für die Unternehmen im Bereich keramischer Technologien zu positionieren und den Wissens- sowie Technologietransfer in industrielle Anwendungen zu beschleunigen. Das 3DKeramik unterstützt gerne die Industriepartner bei F&E-Projekten auch im Rahmen von öffentlich geförderten Programmen (z.B. ZIM und BMBF). Falls Sie der Meinung sind, dass das 3DKeramik in dem von Ihnen geplanten Forschungsvorhaben einen innovativen Beitrag leisten kann, sprechen Sie uns gerne an.
Hauptstandort des 3DKeramik ist das CeraTechCenter in Höhr-Grenzhausen im Kannenbäckerland, eine Kulturlandschaft mit dem größten Tonvorkommen in Europa. Hier haben sich neben dem traditionellen keramischen Kunsthandwerk auch die Keramikindustrie und zahlreiche Bildungs- & Forschungseinrichtungen rund um das Thema Glas & Keramik etabliert.
Basierend auf der aufgebauten Anlagentechnik und dem Know-How auf dem Gebiet Material- und Prozessentwicklung für Additive Fertigung, engagiert sich das 3DKeramik, sich als kompetenter Ansprechpartner für die Unternehmen im Bereich keramischer Technologien zu positionieren und den Wissens- sowie Technologietransfer in industrielle Anwendungen zu beschleunigen. Das 3DKeramik unterstützt gerne die Industriepartner bei F&E-Projekten auch im Rahmen von öffentlich geförderten Programmen (z.B. ZIM und BMBF). Falls Sie der Meinung sind, dass das 3DKeramik in dem von Ihnen geplanten Forschungsvorhaben einen innovativen Beitrag leisten kann, sprechen Sie uns gerne an.
Additive Fertigungstechnologien stellen hohe Anforderungen an die Verarbeitungseigenschaften der zu druckenden anorganisch-nichtmetallischen Massen. Damit diese „druckbar“ sind, müssen sie so modifiziert werden, dass sie nach der Ausbringung unbedingt formstabil bleiben und dem Druck der weiteren aufgedruckten Schichten standhalten.
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Der additiven Fertigung von Bauteilen geht stets die Aufbereitung einer druckfähigen Datei sowie die Aufbereitung einer druckfähigen Masse voraus. Beide müssen dabei nicht nur auf die Geometrie des Bauteils und das Verfahren selbst hin optimiert werden, gleichermaßen gilt es die Anforderungen an das gedruckte Teil und den späteren Einsatzzweck von Beginn an zu berücksichtigen.
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Das Herzstück der Prozesskette der Additiven Fertigung bildet eindeutig die Formgebung. Eine Vielzahl existierender Verfahren ermöglicht dabei das optimale Zusammenspiel zwischen Drucktechnologie, Werkstoff und Anwendung. So gewährleisten die im 3DK vorhandenen Anlagen das Erstellen von Druckteilen im Millimeter- bis in den Metermaßstab, von der Anwendung im menschlichen Körper bis hin zum Einsatz im Stahlwerk.
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Der letzte Prozessschritt eines jeden keramischen Werkstoffs beinhaltet die thermische Behandlung. Aufgrund des mitunter hohen Anteils organischer Bestandteile innerhalb der additiven Fertigung, ist vor dem Sintern oftmals ein Entbinderungsschritt notwendig. Dabei werden in einem Tage dauernden Prozess die organischen Bestandteile aus dem Bauteil entfernt. Der finale Sinterschritt, also das Brennen, findet bei höheren Temperaturen statt und führt zu einem schwindungsbehafteten Konsolidieren des Druckteils und so zu seinen entgültigen funktionellen Eigenschaften.
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Die Charakterisierung erstreckt sich als unverzichtbarer Teil über die gesamte Prozesskette der Additiven Fertigung. Sie dient einerseits der Kontrolle der optimalen Verarbeitungseigenschaften der Massen mittels Erfassung der rheologischen Eigenschaften, andererseits bestimmt sie über den Erfolg des Formgebungs- sowie des thermischen Prozesses. Die Bestimmung mechanischer Kennwerte oder die zerstörungsfreie Prüfung über bildgebende Verfahren geben dabei Hinweise auf die Optimierung prozessrelevanter Parameter.
Mehr erfahrenAdditive Fertigungstechnologien stellen hohe Anforderungen an die Verarbeitungseigenschaften der zu druckenden anorganisch-nichtmetallischen Massen. Damit diese „druckbar“ sind, müssen sie so modifiziert werden, dass sie nach der Ausbringung unbedingt formstabil bleiben und dem Druck der weiteren aufgedruckten Schichten standhalten.
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Das Forschungsteam des Projektes 3DKI der Hochschule Koblenz war vollzählig auf dem International Colloquium on Refractories (ICR 2026) vertreten und […]
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