Montanuniversität Leoben

Neue Prüfmethodik für 3-D-gedruckte Keramikbauteile

Durch ein neues Forschungsprojekt zur Charakterisierung von 3-D-gedruckten Keramikbauteilen will der Lehrstuhl für Struktur- und Funktionskeramik der Montanuniversität Leoben die Qualität dieser Bauteile verbessern.

Voraussetzung für den Erfolg von 3-D-gedruckten (Additive Manufacturing) keramischen Werkstoffen, die etwa in Implantaten vorkommen, ist eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der gedruckten Komponenten. Eine verlässliche und robuste Prozesscharakterisierung ist daher wesentlich für eine weitere Reifung dieser Technologie und wichtig, um das Vertrauen in dieses immer noch neuartige Herstellungsverfahren zu steigern.

Methodik zur Festigkeitsmessung

Im neuen Projekt „CharAM“ wird sich ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, AM-Prozessentwicklern, Konstrukteuren und Messtechnikspezialisten damit beschäftigen, eine Methodik zur Festigkeitsmessung für 3-D-gedruckte Keramikbauteile zu entwickeln.
„Es soll eine Prüfmethodik für AM-Keramiken entwickelt werden, die es ermöglicht, die technologiespezifischen Einflüsse auf die Festigkeit aussagekräftig und einfach an großen Probenzahlen zu messen“, erläutert Projektleiterin Assistenzprofessorin Tanja Lube vom Lehrstuhl für Struktur- und Funktionskeramik.

Standardisierung von Messergebnissen

Durch einen Ringversuch (zur Bestimmung der Messgenauigkeit) soll geklärt werden, ob die Methode reproduzierbar und einfach durchführbar ist. „Zur Auswertung der Versuche sollen Software-Tools entwickelt werden, die alle Berechnungen, die für eine Verwendung der Messwerte zur Bauteilauslegung nötig sind, rasch und unkompliziert ermöglichen“, erklärt Lube.

Kieferimplantat

Diese Richtlinien können dazu verwendet werden, Anpassung an der Bauteilkonstruktion vorzunehmen, beispielsweise durch Reduktion der Wandstärken oder Aushöhlung von massiven Elementen. Dieser Vorgang soll beispielhaft an einem Kranial- oder Kieferimplantat durchgeführt und evaluiert werden.