Dreidimensional funktionell gradierte Bauteile mit lokaler Materialkontrolle durch 3D-Printing

Ziel ist die Herstellung und Charakterisierung komplexer Bauteile mit dreidimensionaler lokaler Funktionsgradierung mit Hilfe des Rapid- Prototyping Verfahrens 3D-Printing. Die neue Fertigungstechnologie umfasst Werkstoff-, Anlagen- und Verfahrensentwicklungen für gradierte Bauteile aus metallischen oder anderen Werkstoffen. Bisher nicht erreichte Formenvielfalt, Eigenschaften und Flexibilität konnten erzielt werden. Zur Untersuchung wurden Spritzgusswerkzeuge auf Stahl-Basis hergestellt. Hierzu wurden neue nanopartikuläre funktionelle Tinten (Stahlpulver) sowie die benötigte Soft- und Hardware zum Druck gradierter Strukturen mit mehreren unterschiedlichen Tinten entwickelt. Ein Schwerpunkt stellte das Sintern gradierter und ungradierter Bauteile dar. Beispiele für zukünftige Anwendungen sind gradierte poröse Knochenersatzwerkstoffe oder die Anwendung der nanopartikulären Tinten bei anderen Drucktechniken, z.B. gedruckte Nano-TiO2-Beschichtungen für Reinigung oder Abbau von Schadstoffen.