Additive Fertigung von Nano Diamant Siliciumcarbid (NanoDiaSiC)

Projektbeschreibung: Steigende Anforderungen an Systeme in verschiedenen Branchen wie der Messtechnik, Halbleiter- oder Werkzeugindustrie erfordern komplexe Geometrien der Bauteile und verbesserte Materialeigenschaften. Bauteile aus Keramik werden häufig über Gussverfahren hergestellt. Diese Verfahren haben jedoch starke geometrische Einschränkungen, weshalb komplexere Bauteile erst durch Nachbearbeitungsmethoden wie Fräsen zugänglich sind. Hierbei werden nicht benötigte Elemente des Bauteils abgetragen und verworfen. Gerade bei sehr seltenen und teuren Materialien ist dieses Verfahren wenig Ressourcen schonend.

In dem Verbundprojekt NanoDiaSiC soll daher ein 3D-Druck Verfahren entwickelt werden, durch das komplexe keramische Geometrien aufgebaut werden können. Zudem können durch die Zugabe von Diamanten Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Steifigkeit, Härte, Abrasionsbeständigkeit und Wärmeausdehnung gezielt eingestellt werden.

Die sechs Verbundpartner bilden von der Konstruktion über Herstellung und Endbearbeitung bis zur finalen Prüfung die gesamte Wertschöpfungskette für die Zielbauteile ab. Durch den Einsatz des 3D-Druck Verfahrens können mehrere Prozessschritte der herkömmlichen Herstellungsverfahren von Keramiken eingespart werden. Die Form komplexer Bauteile kann schon während der Produktion erhalten werden. Der geringere Abfall und die Einsparung von Prozessschritten helfen die Umwelt zu schonen und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Durch einen erfolgreichen Projektabschluss könnte Deutschland seine Position als weltweit angesehener Werkzeughersteller stärken.

Laufzeit: 01/2019 - 06/2022

Förderung: BMBF

Projektpartner: H.C. Starck Ceramics GmbH, Berliner Glas KgaA, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, ServSix GmbH, ZmartPart GmbH, ELGAN-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. KG

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Georg Puchas