Der Hersteller von Antriebsmotoren Maxon hat sich vor einem Jahr für einen Keramik-3D-Drucker von 3DCeram entschieden. Dem Unternehmen gelangen damit deutliche Ersparnisse bei Zeit und Kosten, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Der Arbeitsaufwand für einige Prozessschritte von mehreren Wochen konnte auf wenige Tage reduziert werden.

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Der Hersteller von Gleichstrommotoren Maxon hat einen keramischen 3D-Drucker von 3DCeram erworben. Das C900 Flex-System wurde einem Online-Artikel zufolge an die Anforderungen des Unternehmens angepasst. Stefan Zilm von Maxon erklärt, dass die wichtigsten Verkaufsargumente für den auf Stereolithographie basierenden 3D-Drucker die Präzision und die recht große Druckfläche von 300 x 300 Millimetern waren.

Maxon hat in Deutschland eine Hightech-Abteilung für technische Keramik. Dort werden nun auch Keramikbauteile mit 3D-Druck hergestellt und mit Lasern auf dem C900 Flex System optimiert. Der Weg zum realen keramischen Bauteil ist kostspielig. Für den sinternden Grünling wird eine teure Form benötigt. Das 3D-Druck-System von 3DCeram soll den Zeit- und Kostenaufwand deutlich reduzieren. In einer im Oktober veröffentlichten Studie hat 3dpbm Research den technischen und traditionellen Keramik-3D-Druck untersucht.

Keramik aus dem 3D-Drucker

3D-Drucker C900 Flex von 3DCeram
Der 3D-Drucker C900 Flex (im Bild) von 3DCeram verfügt über ein Bauvolumen von 300 x 300 x 100 mm (Bild © 3DCeram).

Schon vor fünf Jahren hat Maxon erste Versuche gestartet, Prototypen keramischer Bauteile in 3D zu drucken. Die ersten zwei bis drei Entwicklungsschleifen lassen sich so laut Zilm viel einfacher und schneller durchlaufen. Mit dem 3D-Drucker können sehr kleine Teile ohne Stützstruktur mit einem Volumen von nur 50 Kubikmillimetern hergestellt werden. Je nach Anforderung wird dabei Zirkonium- oder Aluminiumoxid genutzt. Beide sind als Emulsionen für den 3D-Drucker erhältlich. Im 3D-Drucker werden Grünlinge erzeugt, die die gleichen Fertigungssysteme durchlaufen können wie Serienteile. Je nach Komplexität des gewünschten Bauteils und gefordertem Toleranzniveau sind auch Kleinserien möglich und eine gute Alternative zum Ceramic Injection Moulding (CIM).

Durch den Durchmesser des UV-Laserstrahls, der festlegt, welche minimalen Wandstärken hergestellt werden können, stößt das Verfahren allerdings an seine Grenzen. Überschüssiges Material wird mit Druckluft und einem Additiv entfernt. Löcher mit einer Größe von 0,5 Millimetern und kleiner lassen sich nicht so perfekt rund machen wie im Spritzguss, für Prototypen reicht es aber meist aus.

Kunden schicken heute einfach eine Datei im STEP-Dateiformat und erhalten 10 bis 14 Tage nach Auftragsbestätigung ihre ersten Prototypenteile in den Händen. Der Aufwand hat sich so von mehreren Wochen bis Monaten deutlich reduziert und war bislang stets mit hohen Werkzeugkosten verbunden. Mehrere Komponenten können außerdem zu einer Komponente mit optimierter Funktionalität zusammengefasst werden.

3D-gedruckte Komponenten aus Keramik
3D-gedruckte Komponenten aus Keramik von Maxon, hergestellt mit dem C900 Flex von 3DCearm (Bild © 3DCeram).

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