3DKERAMIK präsentiert Forschungsergebnisse auf der UNITECR 2023
„The Carbon Challenge: Steps and leaps to master the future“, war das Motto der Unified International Technical Conference (UNITECR) 2023 […]
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Das Kompetenzzentrum 3DKeramik, das durch die Mittel des Wirtschaftsministeriums Rheinland-Pfalz (MWVLW) sowie des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Jahr 2019 gegründet wurde, ist das erste Kompetenzzentrum zur Additiven Fertigung anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in Rheinland-Pfalz. Die erste Förderphase zum Aufbau einer Infrastruktur und der Erarbeitung eines Know-hows zur Additiven Fertigung wurde zum Ende 2022 erfolgreich abgeschlossen.
Additive Fertigungsverfahren gelten als zukunftsweisende Querschnitts- und Schlüsseltechnologien für fast alle Branchen. Das Marktpotenzial wird entsprechend groß eingeschätzt. Ein großer Vorteil dieser Verfahren ist, dass die Herstellung individuell nach Kundenwunsch und zeitgleich wirtschaftlich erfolgen kann. Die Produkteigenschaften ermöglichen dabei eine fast uneingeschränkte Geometrie und Designvielfalt und bieten so unzählige Einsatzmöglichkeiten, zum Beispiel im Technik- und Design-Bereich oder auch in der Medizin für Knochen- und Zahnersatz, Implantate und Prothesen.
Die drei Projektpartner – das Forschungsinstitut für Glas – Keramik (FGK), die Hochschule Koblenz und die Universität Koblenz – bündeln ihre ausgewiesene Expertise im Umgang mit anorganisch-nichtmetallischen und insbesondere keramischen Werkstoffen, um bestehende Druckverfahren besser an die Vielzahl von Werkstofftypen anpassen zu können. Diese erstrecken sich im 3DKeramik über die gesamte Bandbreite keramischer Werkstoffe – von der Silikatkeramik, über die Feuerfestkeramik, die technische Keramik, einschließlich der Transparentkeramik, bis hin zum Multimaterialdruck.
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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„Modeling and Simulation in Additive Manufacturing: from Design Stage to Component Reliability“ – unter diesem Titel fand vom 21.08. bis […]
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Am 17. Oktober 2023 bieten das Forschungsinstitut für Glas – Keramik (FGK), das Kompetenzzentrum 3DKeramik und die WZR ceramic solutions […]
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Zwischen dem 21. und 22. Juni 2023 fand der internationale Kongress 3D-MID (Mechatronic Integrated Discourse) in Amberg statt, woran mehr […]
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Am 25.05.2023 fand an der Hochschule Koblenz eine 3D-Druck-Convention statt. Dabei stellten Vertreter aus Wissenschaft und Industrie heraus, wie additive […]
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Am 07. Dezember fand am 3DKeramik Kompetenzzentrum der erste internationale Workshop statt, bei dem unter anderem Dr. Karolina Dudek und […]
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Vielen Dank an die Mitglieder unseres Beirats für die wertvollen Impulse, die fortwährende Unterstützung und die sehr gute Zusammenarbeit. Nach […]
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Am 28. und 29. September fand das International Colloquium on Refractories im Eurogress Aachen statt. In diesem Jahr wurde neben […]
1 Mehr erfahrenAm 17. Oktober 2023 bieten das Forschungsinstitut für Glas – Keramik (FGK), das Kompetenzzentrum 3DKeramik und die WZR ceramic solutions GmbH in Zusammenarbeit mit der Transferinitiative ab 15:00 Uhr ein einstündiges Onlineseminar zu den Grundlagen der Additiven Fertigung mit keramischen Werkstoffen an.
Online-Veranstaltung
17. Oktober 2023, 15:00 Uhr
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