Keramik Prototypen mit «Ceramic Injection Molding» (CIM)

Keramiken sind eine faszinierende Materialgruppe. Besonders die technischen Keramiken oder auch Hochleistungskeramiken genannt, sind in einigen Bereichen allen anderen technischen Materialien deutlich überlegen. Dazu zählen unter anderem Härte, Temperaturbeständigkeit, elektrische Isolation aber auch Abrieb- und Verschleissfestigkeit. Aber auch für Anwendungen, welche ein hohes Mass an Biokompatibilität fordern, beispielsweise bei Implantaten, kommen Keramiken immer häufiger zum Einsatz.

Die gängigsten technischen Keramiken, welche im Spritzgussverfahren verarbeitet werden, sind:

  • Aluminiumoxid (Al2O3)
  • Zirkonoxid (ZrO2)
  • Mischoxidkeramiken

Keramiken in der additiven Fertigung

Die additive Fertigung von verschiedenen Keramiken hat in den letzten Jahren grosse Fortschritte erzielt. Mit Keramikfilamenten können Gebrauchsgegenstände wie Geschirr bereits relativ effizient hergestellt werden. Bei diesem Prozess ist jedoch mit grossen Einbussen bei der Oberflächenqualität sowie der Masshaltigkeit der Bauteile zu rechnen.

Binderbasierte Stereolithografie Verfahren sind ebenfalls auf dem Vormarsch. Die Kosten auch für einzelne Prototypen sind aber noch enorm hoch. Zudem stellt die Kontrolle der Binderverteilung ein grosses Problem dar, welches zu ungleichmässig gefüllten Bauteilen und zu Masshaltigkeitsverlusten führen kann.

«Additive Tooling» für schnelle CIM-Prototypen

Die mittels 3D Druck hergestellten Spritzgusswerkzeuge von Injex eignen sich auch für die Fertigung von CIM-Bauteilen sehr gut. Für kleine Bauteile bis etwa Streichholzschachtelgrösse stellt dieses Herstellungsverfahren für technische Keramiken den günstigsten und schnellsten gangbaren Weg dar.