ddm | Ausgabe 4 | 2020 37 Journal CeraFab-Systems eine rotierenden Wanne (Vat), die mit der photohärtbaren Suspension gefüllt ist. Der Boden der Wanne ist transparent, sodass die Lichtquelle die Suspension von unten durch die Wanne beleuchten kann. Das projizierte Bild wird über ein digitales Mikrospiegelgerät (DMD; digital micromirror device) erzeugt. Die Bauplattform befindet sich über der Wanne und bewegt sich während des Herstellungsprozesses auf der z-Achse nach oben. Im Gegensatz zu den meisten AM-Technologien wird bei LCM das Bauteil auf dem Kopf stehend gebaut. Diese Methode reduziert die Menge der erforderlichen Suspension erheblich. Darüber hinaus werden beinahe 100 % des eingesetzten Materials für die Herstellung der eigentlichen Bauteile verwendet, was diese Technik im Hinblick auf Kosten- und Ressourceneffizienz äußerst attraktiv macht. Abbildung 3 ist ein Foto des aktuellen 3D-Druckers CeraFab System S65 Medical. Das LCM-Verfahren beruht wie zuvor beschrieben auf dem Konzept der Photopolymerisation. Keramisches Pulver wird in einer Mischung aus photohärtbaren Monomeren dispergiert, um die photohärtbare Suspension (d. h. Aufschlämmung) zu erhalten.[29] Eine dünne Schicht dieser Suspension wird zunächst automatisch auf den transparenten Wannenboden aufgetragen, dann nähert sich die Bauplattform der Wanne, wobei ein kleiner Spalt von einigen Mikrometern verbleibt, der mit der Suspension gefüllt ist. Da diese eine relativ hohe Viskosität aufweist, ist ein Wiederbeschichtungssystem erforderlich, um vor jeder Aushärtungssequenz eine frische Schicht der Suspension aufzutragen. Das Wiederbeschichtungssystem besteht aus einer Rakelklinge in Kombination mit einer rotierenden Wanne. Die in dieser Suspension enthaltenen lichtempfindlichen Verbindungen werden dann durch selektive Belichtung mit Licht einer definierten Wellenlänge ausgehärtet. In den Bereichen, in denen Licht auf die mit Keramik gefüllte Suspension trifft, photopolymerisieren die Monomere zu einem Netzwerk-Gitter, das dann als „Käfig“ für den Keramikfüllstoff dient. Nach Fertigstellung der Schicht wird die Bauplattform angehoben und der gesamte Ablauf wiederholt. Nach dieser Strukturierung bestehen die hergestellten Bauteile sowohl aus Keramikpartikeln als auch aus einem organischen Photopolymernetzwerk. Oberflächen und Kanäle müssen von überschüssigem Schlicker befreit werden, indem die Teile mit Druckluft und den entsprechenden Lösungsmitteln gereinigt werden, die in der Lage sind, die nicht ausgehärtete Suspension aufzulösen, ohne die ausgehärtete Struktur zu beschädigen. Anschließend müssen die gereinigten Grünteile wie bei herkömmlichen keramiAbb. 2: Schematische Darstellung des Aufbaus des CeraFab-Drucksystems. Die Pfeile zeigen die Bewegungsrichtungen von Bauplattform und Materialwanne an. Das Rohmaterial (Suspension) ist als weiße Masse in der Materialwanne dargestellt. Abb. 3: CeraFab System S65 Medical – 3D-Drucker für Hochleistungs- und bioresorbierbare Keramiken.
RkJQdWJsaXNoZXIy NzIxMjU=