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Additive Fertigung von Keramiken

Der Lehrstuhl für Glas und Keramik (Prof. P. Greil) vertritt am Zentrum  für Neue Materialien und Prozesstechnik (ZMP) der Universität Erlangen Nürnberg in Forschung und Lehre das Gebiet nichtmetallischer anorganischer Werkstoffe. Die Grundlagen neuartiger Verfahren zur Herstellung von Keramiken und Verbundwerkstoffen aus Präkeramischen Papiere, Präkeramischen Polymeren und biologischen Templaten sind schwerpunkte der wissenschaftlichen Arbeiten der letzten Jahre. Das Design und die Entwicklung leistungsfähiger und effizienter Materialien für Anwendungen im Maschinenbau, der Automobil- und Raumfahrttechnologie sowie der Medizintechnik stellt eine der großen Herausforderungen für die modernen Werkstoffwissenschaften dar. Aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit über weite Temperaturbereiche, ihrer außerordentlichen mechanischen Eigenschaften und Biokompatibilität sind keramische Materialien für diese anspruchsvollen Anwendungen besonders geeignete Werkstoffe.

Für den Aufbau von Formkörpern mit komplexen Geometrien gewinnen neuartige generative Verfahren, so genannte „Additive Fertigung (AM)“-Techniken wie beispielsweise das “Three Dimensional printing (3DP)^TM”, das “Laminated Object Manufacturing (LOM)” und das Robocasting an Bedeutung. Diese Verfahrensansätze sind Forschungsgegenstand in der Arbeitsgruppe Additive Fertigung keramischer Bauteile, wobei die Arbeiten das Pre-processing, die generative Formgebung, sowie das Post-processing (Konsolidierung und Wärmebehandlung) umfassen. Ziel der Forschungsarbeiten ist dabei die gezielte Einstellung des Mikrogefüges beim schichtweisen Aufbau dreidimensionaler Bauteile um Eigenschaften im Hinblick auf die anwendungsrelevanten Belastungsszenarien optimieren zu können.