Pulverroute für Keramik durch transparente Nanopartikelsuspensionen
Quelle: BAM
Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ermöglich die höchste Auflösung aller additiven Fertigungstechniken (AF). Es ist gelungen an der BAM diese Technik auch für die pulverbasierte Herstellung von Keramik zu nutzen, durch die Verwendung transparenter Nanopartikelsuspensionen.
Die mechanischen Eigenschaften von 2PP-gedruckter Keramik sind nahe den theoretischen Festigkeiten der verwendeten Werkstoffe, da durch die extrem feine Strukturierung bruchauslösende Defekte quasi ausgeschlossen werden. Daher sind sie in der Lage sich unter mechanischer Belastung zu Verformen und Energie umzuwandeln. Dies wird ermöglicht durch die niedrigere Sintertemperatur von 1200°C, das freie Design von AM-Bauteilen und die Sub-Mikrometer-Auflösung der 2PP. Es entstehen neue Freiheitsgrade für das Material Energie zu verteilen und plastische Verformung durchzuführen. Somit entstehen durch die feine Strukturierung neue Materialeigenschaften, ein sogenanntes Meta-Material.
Microplastic behavior of 2PP-printed ceramics
Johanna C. Sänger, Birte Riechers, Brian R. Pauw, Robert Maaß, Jens Günster
Journal of the American Ceramic Society: Volume 107, Issue 10