Die SiCeram GmbH hat in Zusammenarbeit mit Spectrum Filaments eine innovative Serie von Keramikmaterialien für den 3D-Druck in FDM/FFF-Technologie entwickelt. Vier Hochleistung-Filamente sind die erste kommerzielle Lösung dieser Art auf dem Weltmarkt, und ermöglichen den 3D-Druck von Hightech-Keramik mit klassischen Desktop-3D-Druckern.
Der 3D-Druck von keramischen Filamenten ist ein neues Formgebungsverfahren für keramische Bauteile. Er findet vor allem Anwendung bei der Herstellung von Prototypen, Kleinserien und komplexen Geometrien, z.B. mit innen liegenden Hohlräumen, die auf andere Weise nicht hergestellt werden können. Ein großer Vorteil besteht in der freien Wahl der Aufmaß-Faktoren in allen drei Dimensionen, sodass unterschiedliche Schrumpfung beim Sintern adaptiert werden kann.
Siliziumnitrid
Siliziumnitrid ist ein Filament, das hochreines Siliziumnitridpulver enthält. Die Verwendung geeigneter organischer Mittel als Bindemittel ermöglicht es, ein flexibles Filament zu erhalten, das in klassischen 3D-Druckern, die mit der FFF/FDM-Technologie arbeiten, verwendet werden kann. Das Filament hat einen organischen Anteil von etwa 20,6 Gew.-%.
Si3N4 besitzt eine höhere Festigkeit und Bruchzähigkeit als SSiC. Der thermische Ausdehnungskoeffizient ist sehr gering, was eine hohe Thermoschockbeständigkeit zur Folge hat. Si3N4 ist ein elektrischer Isolator und seine Wärmeleitfähigkeit liegt bei 30 W/mK (25 % von SSiC). Die Benetzung von Si3N4 durch Buntmetall- und Glasschmelzen ist sehr gering, was es als Werkzeugmaterial qualifiziert. Die maximale Einsatztemperatur liegt bei 1.300 – 1.400 °C. Aufgrund der oxydischen Sinter-additive Aluminiumoxid und Yttriumoxid ist eine gute Korrosionsbeständigkeit nur im sauren Bereich (pH<7) gewährleistet.
