In Zusammenarbeit mit der Ernst-Abbe-Hochschule Jena startete im November 2021, im Rahmen des "Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand" (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, das Forschungsprojekt "UKP-SLS-Keramik".
Das Ziel dieser Kooperation besteht darin, ein additives Fertigungsverfahren zu entwickeln, bei dem aus keramischen Pulverwerkstoffen ohne additive Zusätze, unter der Verwendung von ultrakurzgepulster Laserstrahlung, hochdichte keramische Funktionsbauteile hergestellt werden können. Ein besonderes Augenmerk liegt hier darauf, dass:
- die additiv hergestellten Bauteile bestmöglich der gewünschten Endkontur entsprechen,
- eine Bauteildichte von >90% aufweisen und
- keine Nachbearbeitung erfordern.
Dazu erfolgt einerseits die Entwicklung und Untersuchung der keramische Pulverwerkstoffe hinsichtlich ihrer Prozesseignung, um so eine Erhöhung der Pulverbettdichte und -homogenität zu bewirken. Im Projekt werden insbesondere die oxidkeramischen Keramikpulver Zirkoniumoxidpulver (ZrO2) und Aluminiumoxid (Al2O3) betrachtet. Aus diesen soll durch die additive Fertigung mischkeramische Bauteile hergestellt werden.
Des Weiteren wird in diesem Forschungsprojekt ein Schwerpunkt auf die Entwicklung einer neuen modularen SLS (selektive Laserstrahlsinter)-Anlagentechnik für UKP (Ultrakurzpuls)-Lasermaterialbearbeitungsanlagen gelegt. Dadurch wird die additive Fertigung von Hybridbauteilen ermöglicht, bei denen einem konventionell bearbeiteten Werkstück, durch das UKP-SLS, komplexe Strukturen additiv hinzugefügt werden.
Innerhalb eines zeitlichen Rahmens von zwei Jahren sollen folgende Projektziele erreicht werden:
- Erarbeitung von wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen
- technische Umsetzung der hochinnovativen Prozesskette
- Verifizierung des Verfahrens zu Generierung von hochdichten keramischen Funktionsbauteilen durch geeignete Demonstratoren
Klingt spannend? Dann hören Sie jetzt in den kürzlich veröffentlichten Podcast mit den Forschungspartnern rein!
Die wissenschaftliche Mitarbeiterin Anne-Marie Layer von der der Ernst-Abbe-Hochschule Jena sowie Daniel Störzner, Geschäftsführer der LCP Laser-Cut-Processing GmbH geben detaillierte Einblicke in das Projekt.
