Neues Druckverfahren an der Uni Rostock entwickelt Siliziumkarbid aus dem 3D-Drucker

Christian Polzin zeigt vor dem 3D-Drucker VX500 zwei Bauteile aus Siliziumkarbid, die teilweise für Hochtemperaturanwendungen genutzt werden.

3-D-Druckverfahren stehen nach Ansicht von Experten kurz davor, die Industrieproduktion in Deutschland zu verändern. Christian Polzin von der Universität Rostock hat ein neues 3D-Druckverfahren zur Herstellung keramischer Formkörper aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid entwickelt.

„Für Innovationen ist der 3-D-Druck ein Beschleuniger“. Davon ist der junge Wissenschaftler überzeugt. Durch seine Idee wird es möglich, komplexe Bauteile sowohl aus Aluminiumoxid als auch aus Silziumkarbid herzustellen.

Professor Hermann Seitz, Inhaber des Lehrstuhls für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik der Rostocker Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik, bestärkt Polzin darin, seine Forschungen auf dieser Strecke auszuweiten. „3-D-Druckverfahren werden sich im industriellen Umfeld zunehmend als flexible und schnelle Fertigungsmethode etablieren“, ist Prof. Seitz überzeugt.

Nahezu alle Automobilhersteller lassen bereits Prototypen- und Serienteile von solchen 3-D-Druckern herstellen. Was früher einige Monate dauerte und viel Geld verschlang, lässt sich jetzt in wenigen Tagen preiswert produzieren. Dieses Verfahren weiter zu perfektionieren, dafür forscht Christian Polzin mit Leidenschaft.

„Es ist faszinierend, dass sich Siliziumkarbid so gut verarbeiten lässt, dass die Maße bei den Bauteilen haargenau stimmen“, resümiert er und ist felsenfest davon überzeugt, dass das von ihm entwickelte 3D-Druckverfahren die Industrie voranbringen wird. Wie alles anfing? Durch eine gezielte Recherche ist Polzin auf die Idee gekommen, zu erforschen, was man aus Siliziumkarbid so alles machen könnte. Beispielsweise brauchen Unternehmen Bauteile für Hochtemperaturöfen. Gerade bei komplexen Bauteilen dürften 3D-Drucker künftig in vielen Fällen der letzte Ausweg sein, um schnell und kosteneffizient Ersatzteile bzw. neue Teile herzustellen.

Fertigungseigenschaften des Siliziumkarbids müssen noch verbessert werden

Für Polzin gibt es aktuell eine Herausforderung. „Die Fertigungseigenschaften des Siliziumkarbids müssen noch verbessert werden“, sagt der Forscher. Der Anspruch bestehe darin, das Material noch härter zu machen, damit es im Hochtemperaturbereich der Industrie, beispielsweise im Automobilbau und in der Raumfahrttechnik   eingesetzt werden könne. Erste Infiltrationsversuche machen Polzin optimistisch, dass die Einsatzbereiche der Siliziumkarbidkeramik erweitert werden können. „Wir konnten die Festigkeit bereits um ein Vielfaches steigern“, sagt er. „Auf dem Markt gibt es Bedarf an hochfestem Siliziumkarbid“.