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HANNOVER MESSE 2020, 20. - 24. April
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Hochporöse Keramikfilter aus dem Drucker

Keramische Pasten und Trocknungsverfahren ermöglichen den 3D-Druck

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Aussteller

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Vor allem in Filtrationsprozessen werden Filter mit feinsten Poren benötigt. Zur Herstellung dieser Filter eignen sich besonders keramische Werkstoffe, da sie beständig gegenüber hohen Temperaturen und Chemikalien sind. Bei der Herstellung der Keramikkörper werden die keramischen Stoffe oder Schäume durch Pressen oder Gießen in Form gebracht. Bisher können so jedoch nur einfache Geometrien mit geschlossenen Porenstrukturen gefertigt werden. Beim anschließenden Trocknen bzw. Sintern entstehen zudem oftmals Defekte durch Verzug, da der Grünkörper auf dem Untergrund haftet. Wissenschaftler am KIT haben neuartige keramische Pasten auf Basis von Kapillarsuspensionen entwickelt, deren Eigenschaften optimal auf das sogenannte „Direct Ink Writing“-Verfahren abgestimmt sind. Hierbei wird die Keramikpaste mit einer beweglichen Düse schichtweise auftragen und formt den Grünkörper. Während des Pressens durch die feine Düse wird das Partikelnetzwerk der Suspension vollständig zerstört und die Paste wird dünnflüssig. Die besondere Zusammensetzung der Suspension sorgt allerdings dafür, dass sich das Partikelnetzwerk unmittelbar nach Austritt aus der Düse wieder aufbaut, wodurch sich eine hohe Formtreue der gedruckten Strukturen ergibt. Um Risse oder Verformungen beim Trocknen zu unterdrücken, erfolgt der Druck auf einer PEG-beschichteten Glasplatte, welche anschließend mit destilliertem Wasser benetzt und inklusive Grünkörper im Ofen getrocknet wird. Dabei schmilzt die durch das Wasser angelöste PEG-Schicht und ermöglicht dem Probenkörper ein reibungsfreies Gleiten auf der Unterlage. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung komplexer Keramikkörper, die eine hohe Porosität sowie hohe mechanische Festigkeit aufweisen.

Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.

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