Additive Fertigung Erste Erfahrungen im 3D-Druck mit Keramik

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Vor einem Jahr ist Maxon Motor in die additive Fertigung mit Keramik eingestiegen. Die Vorteile überzeugen, doch es gibt ein paar Hürden. Zum Beispiel fehlen passende Angaben in der Konstruktionssoftware.

Mit Keramik fertigt der deutsche Standort des Klein- und Kleinstmotorenherstellers Maxon Motor in Stückzahlen von eins bis einer Million, beispielsweise Achsen und Wellen für Getriebe-Motoren-Kombinationen. Die Keramikfertigung hat in Sexau bei Freiburg ihre eigene Halle. Darin befinden sich Spritzguss-, Extrusions- und Zerspanungsmaschinen sowie Maschinen für die Nachbearbeitung. Außerdem gibt es einen separaten Entwicklungsbereich für die Laserpräzisionstechnik, ein Labor für die Qualitätssicherung, eine Halle für Entbinder- und Sinterprozesse und einen Raum mit einem 3D-Drucker.

Die weiße, zähe Masse erinnert eher an Silikon zum Abdichten als an Keramik. Sie wird in schwarzen Plastikdosen aufbewahrt, die immer gut verschlossen sind. Denn die Keramikpaste ist photosensitiv und muss vor UV-Licht geschützt werden. Erst nach dem notwendigen Sintern verhält sich der Werkstoff wie Keramiken für konventionelle Verfahren. Maxon Motor arbeitet mit zwei Keramikmaterialien. Zirkonoxid (ZrO2) nutzen sie vorwiegend für industrielle und medizintechnische Anwendungen, da es eine hohe Verschleißfestigkeit und Härte bietet, aber sowohl das Elastizitätsmodul (E-Modul oder Zugmodul) als auch die Wärmeausdehnung denen von Stahl sehr ähnlich sind. Außerdem ist Zirkonoxid biokompatibel. Das zweite Material ist Aluminiumoxid (Al2O3). Dieses setzen die Breisgauer für Anwendungen in der Elektrotechnik ein, denn es isoliert gut und hat eine geringe Dichte.