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Additive Fertigung von keramischen Bauteilen

Die additive Fertigung, auch 3-D-Druck genannt, ermöglicht die wirtschaftliche Fertigung kleiner Losgrößen und bietet eine geometrische Gestaltungsfreiheit weit jenseits der zuvor bekannten Grenzen. Additiv hergestellte Bauteile aus Kunststoffen oder Metallen sind daher Realität in der industriellen Produktion. 3-D-Druckverfahren ermöglichen jedoch auch die Herstellung von keramischen Bauteilen. Die neue Richtlinie VDI 3405 Blatt 8.1 vermittelt die dafür notwendigen Grundkenntnisse.

Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit, der chemischen Beständigkeit aber auch durch ihre thermischen und elektrischen Eigenschaften haben Bauteile aus keramischen Werkstoffen einen festen Platz in einer Vielzahl von technischen Anwendungen. Nun eröffnet die additive Fertigung geometrische Freiräume bei der Konstruktion von Bauteilen aus keramischen Werkstoffen.

Die Richtlinie VDI 3405 Blatt 8.1 ermöglicht anhand von tabellarischen Übersichten und Grafiken den Vergleich verschiedener keramischer Materialien untereinander und mit Metallen. Aufbauend auf allgemeinen Gestaltungsempfehlungen für keramische Werkstoffe gibt die Richtlinie spezifische Gestaltungsempfehlungen für die additive Fertigung keramischer Bauteile. Dabei werden die Besonderheiten aller additiver Fertigungsverfahren, die die Herstellung von Keramiken ermöglichen, diskutiert. So gibt die Richtlinie Konstruktionsempfehlungen für die kaltplastische und die thermoplastische Materialextrusion mittels Düse, den 3-D-Siebdruck, das Binder-Jetting, die badbasierte Fotopolymerisation und den Freistrahl-Materialauftrag.

Die Richtlinie VDI 3405 Blatt 8.1 setzt weder tiefergehende Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Keramikproduktion noch auf dem Gebiet der additiven Fertigung voraus. Die Richtlinie wendet sich an Konstrukteure und Produktentwickler, die die Eigenschaften von keramischen Materialien nutzen und mit den Gestaltungsfreiräumen von additiv gefertigten Bauteilen kombinieren wollen.

Herausgeber der Richtlinie VDI 3405 Blatt 8.1 „Additive Fertigungsverfahren – Gestaltungsempfehlungen – Bauteile aus keramischen Werkstoffen“ ist die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL). Die Richtlinie ist im Mai 2020 als Entwurf erschienen und kann zum Preis von EUR 75,50 beim Beuth Verlag bestellt werden. VDI-Mitglieder erhalten 10 Prozent Preisvorteil auf alle VDI-Richtlinien. Onlinebestellungen sind unter www.beuth.de oder www.vdi.de/3405 möglich. Die Möglichkeit zur Mitgestaltung der Richtlinie durch Stellungnahmen bestehen durch Nutzung des elektronischen Einspruchsportals oder durch schriftliche Mitteilung an die herausgebende Gesellschaft (gpl@vdi.de). Die Einspruchsfrist endet am 31.10.2020. VDI-Richtlinien können in vielen öffentlichen Auslegestellen kostenfrei eingesehen werden.

www.vdi.de

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