Keramik-3D-Druck für industrielle Hochleistungsanwendungen
Technische Keramiken zählen zu den anspruchsvollsten Werkstoffen in der additiven Fertigung. Das französische Unternehmen 3DCeram hat sich als einer der weltweit führenden Hersteller von SLA-basierten Keramik-3D-Drucksystemen etabliert und bietet eine vollständige Produktfamilie – von der Laborforschung bis zur industriellen Serienfertigung.
Wer einen Keramik-3D-Drucker kaufen möchte, findet im 3DCeram-Portfolio die derzeit umfassendste SLA-Systemfamilie für technische Keramiken auf dem Markt.
Die Technologie: Keramische Stereolithografie (SLA)
Das Herzstück aller 3DCeram-Systeme ist die keramische Stereolithografie – ein Verfahren auf Basis der Vat Photopolymerization (VPP). Eine keramikgefüllte, lichtempfindliche Suspension wird Schicht für Schicht mit einem UV-Laser ausgehärtet. Der Prozess läuft in sechs Schritten ab:
- Suspensionsvorbereitung – Keramikpulver wird mit einem Photopolymer zur Suspension (3DMIX) vermischt.
- UV-Laserbelichtung – Im patentierten Top-Down-SLA-Verfahren überstreicht ein UV-Laser die Oberfläche. Schichtdicken: 25–100 µm.
- Grünling – Nach dem Druck liegt ein Grünkörper mit finaler Geometrie vor, der noch organische Bestandteile enthält.
- Entbinderung – Harze und organische Bestandteile werden thermisch entfernt.
- Sintern – Bei 1.400–1.700 °C werden die Keramikpartikel zu einem dichten, monolithischen Werkstoff verdichtet.
- Fertigbauteil – Hochpräzises Keramikbauteil mit exzellenter Oberflächenqualität und hoher Dichte – ohne Werkzeugkosten.
Das Materialprogramm von 3DCeram
Oxidkeramiken
- Aluminiumoxid (Al₂O₃) – hohe Härte, elektrische Isolation, chemische Beständigkeit
- Zirkonoxid (ZrO₂) – hohe Zähigkeit, biokompatibel, für medizinische Anwendungen
- Hydroxylapatit (HAP) – biokompatibel, für Knochenersatz und Implantate
- Zirkonoxid 8Y, Cordierit, Siliziumdioxid (SiO₂) und weitere
Nichtoxidkeramiken
- Siliziumkarbid (SiC) – extrem hohe Härte, thermische Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit
- Siliziumnitrid (Si₃N₄) – hohe Festigkeit bei Hochtemperatur
- Aluminiumnitrid (AlN) – hohe thermische Leitfähigkeit, elektrische Isolation
Darüber hinaus entwickelt 3DCeram kundenspezifische Slurries (3DMIX) für spezifische Anwendungsanforderungen.
Das Produktportfolio von 3DCeram im Überblick
| Modell | Bauvolumen | Zielgruppe | Besonderheit |
| C101 Easy Lab | 100 × 100 × 150 mm | Forschung & Entwicklung | SAM-Option, minimal 10 ml Slurry |
| C101 Easy Fab | 100 × 100 × 150 mm | Kleinserie, Industrie | Integrierter Slurry-Tank, automatische Materialzufuhr |
| C1000 Flexmatic | 320 × 320 × 200 mm | Serienfertigung | 1 oder 2 Laserköpfe, KI-Prozesssteuerung (CERIA) |
| C3601 Ultimate | 600 × 600 × 300 mm | Großbauteile, Highvolume | 4 unabhängige Laserköpfe, größte Bauplattform am Markt |
C101 Easy Lab – Einstieg in die keramische SLA-Forschung
Das C101 Easy Lab ist das kompakteste System im 3DCeram-Portfolio, speziell für Forschung und Entwicklung konzipiert. Bauvolumen: 100 × 100 × 150 mm.
Besonders hervorzuheben ist die integrierte SAM-Option (Small Amount of Material): Der Druckprozess lässt sich mit nur 10 ml Slurry starten – entscheidend bei der Entwicklung neuer, kostenintensiver Keramikmaterialien.
Typische Anwendungen: Materialtests, Werkstoffforschung, Grundlagenforschung, Prototyping kleiner Keramikbauteile.
Mehr Informationen: am-pioneers.com/c101-easy-lab
C101 Easy Fab – Industriereifer Kleinseriendruck
Der C101 Easy Fab teilt das Bauvolumen des Easy Lab (100 × 100 × 150 mm), ist jedoch gezielt auf industrielle Kunden ausgelegt.
Der wesentliche Unterschied: Ein integrierter Slurry-Tank pumpt das Material automatisch zur Druckplattform. Das ermöglicht einen effizienteren, reproduzierbaren Produktionsbetrieb ohne manuelle Nachfüllschritte.
Wer einen Keramik-3D-Drucker kaufen möchte, der den Schritt von der Laborphase in die Kleinserienfertigung unterstützt, findet im C101 Easy Fab eine praxiserprobte Lösung.
Typische Anwendungen: Kleinserienproduktion technischer Keramikbauteile, Vorproduktion, industrielle Musterfertigung.
C1000 Flexmatic – Serienfertigung mit KI-Unterstützung
Der C1000 Flexmatic ist das leistungsstarke Produktionssystem von 3DCeram für die halbautomatische Serienfertigung. Bauvolumen: 320 × 320 × 200 mm.
Je nach Konfiguration arbeitet der C1000 Flexmatic mit einem oder zwei Laserköpfen. Der Doppelkopf-Betrieb reduziert die Druckzeit erheblich und steigert den Durchsatz – ideal für industrielle Anwendungen.
Der gesamte Druckprozess wird in Echtzeit überwacht und durch die KI-gestützte Prozesssteuerung CERIA optimiert. Der abnehmbare Materialttank ermöglicht die Rückgewinnung ungenutzten Slurrys – ein wirtschaftlicher und ökologischer Vorteil.
Typische Anwendungen: Serienfertigung von Radomen, Filtern, Düsen, Reaktorkomponenten, Wärmetauschern.
C3601 Ultimate – Das Großformat-Flaggschiff
Der C3601 Ultimate bietet mit 600 × 600 × 300 mm eine der größten Bauplattformen im Bereich der SLA-Keramikfertigung weltweit.
Mit vier unabhängig steuerbaren Laserköpfen – synchron oder unabhängig betrieben – reduziert der C3601 Ultimate die Druckzeit erheblich, ohne Abstriche bei der Qualität.
Wer einen Keramik-3D-Drucker kaufen möchte, der für Großbauteile oder hohe Stückzahlen ausgelegt ist, findet im C3601 Ultimate von 3DCeram die leistungsfähigste verfügbare Option.
Typische Anwendungen: Großflächige Schutzplatten, Raumfahrtkomponenten, Wärmetauscher, Filterkörper, Reaktorkomponenten.
Software-Ökosystem: CPS 2.0, Build-It und CERIA
CPS 2.0: Kernsoftware für Druckvorbereitung und -steuerung. Benutzerfreundliche Oberfläche für Parameterverwaltung und Prozessüberwachung.
Build-It: Unterstützt bei der Bauteilpositionierung und optimiert die Plattformbelegung für maximale Bauraum-Effizienz.
CERIA: KI-gestütztes Prozessmanagementsystem. Prüft Dateien auf Druckbarkeit, bereitet die Bauplattform automatisch vor und generiert optimierte Druckparameter.
Anwendungsfelder der 3DCeram-Technologie
Luft- und Raumfahrt: Radome, Hochtemperaturisolatoren, Triebwerkskomponenten, keramische Strukturbauteile für Satelliten.
Medizintechnik: Biokompatible Implantate aus Zirkonoxid und Hydroxylapatit, chirurgische Instrumente, Endoskopiegehäuse.
Elektronikindustrie: Substratplatten, Halbleitergehäuse, elektrische Isolatoren, AlN-Wärmeableitkomponenten.
Energietechnik und Chemie: Hochtemperatur-Reaktorkomponenten, Filterkörper, korrosionsbeständige Bauteile.
Verteidigung: Ballistische Schutzplatten, Fahrzeugpanzerungskomponenten, Sensorgehäuse.
Forschung & Entwicklung: Materialcharakterisierung, Entwicklung neuer Keramiksysteme, Prototyping.
3DCeram bei AM Pioneers
AM Pioneers ist autorisierter Partner von 3DCeram und bietet sowohl den Verkauf der Systeme als auch 3D-Druck Dienstleistungen mit den 3DCeram-Anlagen an.
Am Standort Esslingen werden mit dem C3601 Ultimate hochpräzise Keramikbauteile aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumnitrid gefertigt. Für Unternehmen, die Bauteile zunächst als Dienstleistung beziehen und die Technologie evaluieren möchten, bevor sie selbst einen Keramik-3D-Drucker kaufen, bietet AM Pioneers damit einen direkten Zugang ohne eigene Anfangsinvestition.
Fazit
3DCeram bietet mit seiner Ceramaker-Systemfamilie die vollständigste Produktlinie für den industriellen SLA-Keramikdruck. Vom kompakten Forschungssystem bis zur größten Bauplattform am Markt deckt das Portfolio alle Anforderungen ab.
Wer einen Keramik-3D-Drucker kaufen möchte und dabei Wert auf Prozesssicherheit, KI-gestützte Optimierung und ein bewährtes Materialprogramm legt, findet in den 3DCeram-Systemen eine der leistungsfähigsten Lösungen auf dem Markt.
