Robocasting – Drucken von Keramik in funktionale Materialien

Funktionale keramische Materialien mit magnetischen, elektronischen, piezoelektrischen, supraleitenden und anderen dielektrischen Eigenschaften stellen ein wichtiges Gebiet der Materialforschung dar. Tatsächlich ermöglicht ihr breites Potenzial ihre Anwendung in verschiedenen Anwendungen und sie werden daher als ‚intelligente Materialien‘ betrachtet. Keramiken sind jedoch eines der schwierigeren Materialien, die in komplexe Morphologien hergestellt werden können und stellen eine Herausforderung für das feine Oberflächen-Robocasting dar. Robocasting ist ein aufkommender AM-Prozess und trotz seiner Herausforderungen derzeit der vielversprechendste Kandidat für den Druck komplexer keramischer Strukturen und Morphologien, zu denen traditionelle Herstellungsprozesse in ihrem derzeitigen Zustand nicht in der Lage sind. Robocasting unterscheidet sich von anderen AM-Techniken dadurch, dass es in der Lage ist, eine Vorläuferkeramikstruktur zu drucken, die nachbearbeitet werden kann, um dichte keramische Strukturen mit komplexen Morphologien zu erzeugen. Als Ergebnis hat diese Technik einen einzigartigen Vorteil gegenüber anderen AM-Technologien, mit der Freiheit, komplexe 3D-Keramiken zu drucken, vorausgesetzt, die keramische Formulierung (d. h., die Tinte) ist bearbeitbar. Aufregenderweise kann diese Technik und ihr anwendbarer Bereich modifiziert werden, um multi-keramische Funktionen und formbare keramische Strukturen zu drucken. Dieses Kapitel untersucht den aktuellen Stand der Robocasting-Technologie und die breite Palette potenzieller Materialien, die für Fertigungszwecke damit eingesetzt werden können. Expertenmeinungen werden zur aufkommenden und zukünftigen Potenzial dieser Technologie gegeben, mit einer angemessenen Diskussion der aktuellen Herausforderungen und Nachteile, die eine weit verbreitete Anwendung derzeit einschränken könnten.