Das Kunststoff-Zentrum SKZ und das Forschungsinstitut f\u00fcr Glas | Keramik (FGK) arbeiten im Rahmen des IGF\u2011Forschungsprojekts \u201eCerAM\u2011Coating\u201c gemeinsam an einem neuartigen Verfahren zur Nachbehandlung additiv gefertigter FLM\u2011Bauteile. Ziel ist es, die prozessbedingte Porosit\u00e4t zu reduzieren und die Schichthaftung durch eine keramisch gest\u00fctzte thermische Nachbehandlung zu verbessern. Dadurch sollen dichtere, homogener aufgebaute Bauteile mit verbesserten und isotroperen mechanischen Eigenschaften erzeugt werden.<\/p>\n
Die Additive Fertigung hat sich in den vergangenen Jahren als zentrale Schl\u00fcsseltechnologie in der industriellen Produktion entwickelt. Besonders das Fused Layer Modeling (FLM) zeichnet sich durch sehr niedrige Einstiegskosten und eine sehr breite Materialverf\u00fcgbarkeit aus. Dennoch ist seine industrielle Nutzung im Vergleich zu anderen additiven Verfahren noch eingeschr\u00e4nkt: Typische Herausforderungen sind eine ausgepr\u00e4gte Anisotropie und innere Fehlstellen, die zu reduzierten mechanischen Bauteileigenschaften f\u00fchren.<\/p>\n
Hier setzt das gemeinsame Forschungsprojekt \u201eCerAM-Coating\u201c des Kunststoff-Zentrums SKZ und des Forschungsinstituts f\u00fcr Glas | Keramik (FGK) an. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung einer speziell ausgelegten, wasserbasierten und rheologisch optimierten keramischen Schlickermasse, die als formstabiles St\u00fctzger\u00fcst w\u00e4hrend der thermischen Nachbehandlung additiv gefertigter Kunststoffbauteile dient.<\/p>\n
Mehrstufiger Ansatz<\/strong> Anschlie\u00dfend erfolgt eine thermische Nachbehandlung, bei der das Polymer gezielt aufgeschmolzen wird. Durch das Nachflie\u00dfen des Materials werden Poren und Fehlstellen geschlossen sowie die einzelnen Schichten miteinander verschwei\u00dft, wodurch ann\u00e4hernd isotrope Eigenschaften erzielt werden. Gleichzeitig gew\u00e4hrleistet die keramische Beschichtung, dass Geometrie und Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t der Bauteile w\u00e4hrend des gesamten Prozesses erhalten bleiben.<\/p>\n Signifikante Steigerung der mechanischen Eigenschaften von FLM\u2011Bauteilen<\/strong> KMU im Fokus<\/strong> Interessierte Unternehmen sind eingeladen, sich kostenfrei im projektbegleitenden Ausschuss zu engagieren. Sie erhalten die M\u00f6glichkeit, industrielle Anforderungen und eigene Anwendungsf\u00e4lle aktiv einzubringen, die Entwicklung mitzugestalten und fr\u00fchzeitig von den Ergebnissen sowie deren wirtschaftlichem Potenzial zu profitieren.<\/p>\n
\nDer Prozess basiert auf einem mehrstufigen Ansatz: Zun\u00e4chst werden mittels FLM hergestellte Kunststoffbauteile vollst\u00e4ndig mit dem Schlicker umh\u00fcllt. Nach der Trocknung bildet sich eine Beschichtung, die im weiteren Verlauf als formstabilisierende keramische H\u00fclle wirkt.<\/p>\n
\nNach dem Abk\u00fchlen und der erneuten Erstarrung des Polymers wird die keramische Schicht entfernt, wodurch Bauteile mit erh\u00f6hter Dichte und verbesserter Isotropie resultieren. Insgesamt soll dieser innovative Ansatz eine signifikante Steigerung der mechanischen Eigenschaften von FLM\u2011Bauteilen erm\u00f6glichen und stellt somit einen entscheidenden Schritt hin zur Nutzung dieser Technologie f\u00fcr funktionale, hochbelastbare Anwendungen dar.<\/p>\n
\nDas Vorhaben richtet sich gezielt an kleine und mittelst\u00e4ndische Unternehmen (KMU). Diese profitieren von einem vorwettbewerblichen Zugang zu den Forschungsergebnissen sowie von einer praxisnahen Entwicklung des Nachbehandlungsverfahrens. Dadurch er\u00f6ffnen sich neue Anwendungsm\u00f6glichkeiten, insbesondere durch die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Bauteilqualit\u00e4t von FLM Komponenten, wodurch ihr Einsatz als Funktionsbauteile deutlich erweitert wird.<\/p>\n