LSD Pulverbettbasiertes Schmelzen

LSD Pulverbettbasiertes Schmelzen

Quelle: BAM

Bei 3D-Druckverfahren sprüht ein Tintenstrahldruckkopf ein flüssiges Bindemittel auf ein Pulverbett und legt damit den Querschnitt des Objektes in dieser Schicht fest. Mit dem Einsatz von vielen Düsen kann eine breite Druckfläche abgedeckt werden. Beim LSD basierten 3D-Druck wird eine flüssige Suspension aus Keramikteilchen als dünne Schicht vergleichbar dem Foliengießen mittels einer Rakel ausgebracht, wobei in dieser Schicht ein Scherben vergleichbar mit dem Schlickergießen gebildet wird (siehe auch Kapitel zur Lagenweisen Schlickerdeposition). Der LSD basierte 3D- Druck hat das größte Potenzial für die Herstellung von keramischen Grünkörpern mit Eigenschaften, die mit klassisch hergestellten vergleichbar sind. Durch den Einsatz von kleinen Mengen organischer oder anorganischer Binder, die über einen Druckkopf bereitgestellt werden, werden die Teilchen im kompakten Pulverbett lokal verklebt. Auf diese Weise hergestellte Grünkörper müssen vor dem Sintern nicht weiter behandelt werden. Daher lässt sich prognostizieren, dass der LSD basierte 3D-Druck beim Drucken von keramischen Grünkörpern mehr und mehr Verwendung finden wird. Die Laserbehandlung beim Selektiven Lasersintern beeinträchtigt hingegen die Mikrostruktur des aufgebauten Grünkörpers in eine Richtung, die für die Fertigung von Hochleistungskeramik ungünstig ist: feine Partikel werden zusammengeschmolzen und verlieren somit an Sinteraktivität, darüber hinaus bilden sich in der Regel Risse und u.U. Blasen.

Abbildung 1: Bauteile aus dem LSD basierten 3D-Druck: Material Almatis CT3000SG, Gründichte 2.32 g/cm³, gesintert bei 1600 °C 3.94 g/cm³.

Abbildung 2: Bauteile aus dem LSD basierten 3D-Druck: Material SiC.

Werkstoffe

Mit folgenden Werkstoffen wurden Bauteile aufgebaut:

Feinfeuerton

VC / Porzellan

SiC

Al₂O₃

Literaturstellen

• ¹ Andrea Zocca, Pedro Henrique da Silva Lima, Jens Günster, "LSD based 3D Printing of Alumina Ceramics", J. of Ceramic Science and Technology, 08 [01] 141-148 (2017)