Materialextrusion von Keramik

Bei der Material Extrusion von Keramik wird eine plastische keramische Masse kontinuierlich durch eine, in X- und Y-Richtung-bewegliche Düse, gefördert. Der dabei entstehende Strang wird dann in Bahnen entlang einer Bauteilgeometrie abgelegt. Die Bahnen wurden zuvor anhand einer CAD-Datei des Bauteils automatisiert berechnet und für die Maschinensteuerung des 3D-Druckers übersetzt. Die abgelegten Bahnen füllen jeweils immer eine Schicht des Bauteils auf. Ist eine Schicht beendet, bewegt sich das System auf der Z-Achse um den Abstand der Schichtdicke nach oben und beginnt mit der nächsten Schicht usw., bis das gesamte Bauteil hergestellt wurde. Die verschiedenen Verfahren der Materialextrusion können grundsätzlich nach der Art der Verfestigung des gedruckten Materials unterschieden werden. Bei der ersten Kategorie entsteht die Verfestigung durch Trocknung, z.B. Verdunsten von Wasser. Ein klassisches Beispiel hierfür wäre eine extrudierfähige Paste aus Ton. Es handelt sich hierbei um kaltplastische Extrusion. Bei der zweiten Kategorie entsteht die Verfestigung durch eine Phasenänderung, wie z.B. beim Abkühlen einer flüssigen Schmelze, wie es beim Fused Feedstock Deposition (FFD) der Fall ist. Zu dieser Kategorie können ebenfalls der Einsatz von thermoreversiblen Hydrogelen, sowie die UV-Aushärtung von Photopolymeren gezählt werden. Diese Kategorie wird als thermoplastische Extrusion bezeichnet.