Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat eine neue wissenschaftliche Nachwuchsgruppe ins Leben gerufen, die sich auf die additive Fertigung keramischer Mikrobauteile spezialisiert. Unter der Leitung von Johanna Sänger arbeitet das Team daran, transparente Hochleistungskeramik mittels 3D-Druck herzustellen, wie die BAM auf ihrer Website berichtet. Diese Entwicklung könnte technologische Fortschritte in Bereichen wie Optik, Medizintechnik und Industrieanwendungen ermöglichen.
Das Projekt wird im Rahmen des NanoMatFutur-Programms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 1,9 Millionen Euro über fünf Jahre gefördert. Zusätzlich unterstützt die BAM die Forschungsgruppe mit 10.000 Euro pro Jahr. Die Nachwuchswissenschaftler profitieren von modernster Infrastruktur, einschließlich hochpräziser 3D-Drucker und spezialisierter Labore.
Individuell angepasste Bauteile im Mikro- bis Millimeterbereich
Keramische Materialien sind aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften in vielen Hightech-Bereichen unverzichtbar. Sie zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz, geringe elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie außergewöhnliche Verschleißfestigkeit aus. Besonders in der Medizintechnik werden sie für Implantate genutzt, während in der Luft- und Raumfahrt hitzebeständige Bauteile aus Keramik gefragt sind.
Die Herausforderung liegt jedoch in der Verarbeitung des spröden Materials, insbesondere bei der Herstellung komplexer Mikrostrukturen. Hier setzt die BAM-Forschungsgruppe mit innovativen 3D-Druckverfahren an, um individuell angepasste Bauteile im Mikro- bis Millimeterbereich zu realisieren.
Neuartige Tinten für den 3D-Druck transparenter Keramik
Eine zentrale Herausforderung der additiven Fertigung keramischer Bauteile ist die Entwicklung geeigneter Druckmaterialien. Transparente Keramik erfordert extrem feine Partikel in der Drucktinte, um Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten. Die Nachwuchsgruppe erforscht spezielle Tintenformulierungen mit Nanopartikeln, die trotz keramischer Bestandteile transparent bleiben.
Johanna Sänger erklärt:
„Mit unserer Forschung wollen wir für den 3D-Druck keramischer Mikrobauteile neue Anwendungsfelder erschließen und diese Technologie in die Industrie bringen. Besonders im Bereich der Medizintechnik und optischer Komponenten wie Lichtleiter bietet unsere Forschung großes Potenzial für Innovationen.“
Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit und die Förderung durch das BMBF hat die BAM-Forschungsgruppe die Möglichkeit, den 3D-Druck von Hochleistungskeramik auf ein neues Niveau zu heben.
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