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Additive Fertigung von Keramik durch Komposit Mikroextrusion

Auf einen Blick

Beschreibung

Im Rahmen eines ZHAW Sonderprojektes wurde ein neues Konzept zum 3D-Druck von Keramik entwickelt. Das Konzept basiert auf einem modifizierten Fused Deposition Modelling (FDM) Prozess. Anstatt eines Kunststofffilaments wie im Falle eines konventionellen FDM-Druckers ist das Ausgangsmaterial ein granuliertes Keramik/Polymer-Kompositmaterial. Das Granulat wird in einem selbstkonstruierten Mikro-Doppelschneckenextruder aufgeschmolzen und unter kontrolliertem Druck und Temperatur zu Filamenten verdruckt. Der Extruder ist auf ein Dreiachsverfahrsystem montiert, sodass das Filament in kontrollierter Weise zur Erstellung von 3D Architekturen abgelegt werden kann. Das Ziel ist die Erreichung von mit dem Polymer-FDM-Verfahren vergleichbaren Druckresultaten und die anschliessende Konvertierung zu Keramiken durch Entbinderung und Sinterung. Es wurden umfangreiche Parameterstudien zur Konstruktion, Steuerung und Software, Kompositextrudierbarkeit sowie Entbinderung und Sinterung durchgeführt.

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