Metall trifft technische Keramik im 3D-Druck

Kooperation zwischen Lightway und Hilgenberg Ceramics

Als vergleichsweise neue und innovative Technologie bietet der 3D-Druck andere Herausforderungen als herkömmliche Fertigungsverfahren, die es zu suchen, anzunehmen und zu meistern gilt. Dieses Selbstverständnis und eine Vision für die Potentiale des 3D-Druckes teilen die Geschäftsführer Thomas Hilger von LIGHTWAY und Alex Hilgenberg von Hilgenberg Ceramics. Beide Unternehmen wollen in Zukunft ihr technisches Know-How verknüpfen, gemeinsam neue Marktsegmente erschließen und die Vorteile von Metall und Keramik durch Kombination beider Werkstoffe in innovative Lösungen überführen.

Der Trend bei Kundenanfragen geht mehr und mehr hin zu Systemlösungen, die komplexe und individuelle Anforderungen erfüllen müssen. Hier sind seitens der Produzenten vor allem technisches Know-How und ein Stück wissenschaftliche Kreativität gefragt. Da einzelne Werkstoffe klare Grenzen aufweisen, sind wir davon überzeugt, dass der Verbund aus Metall und Keramik die Lösung für immer komplexer werdende Materialanforderungen in Industrie und Forschung darstellt. Dies wird deutlich, wenn man sich die Vorteile beider Werkstoffklassen vor Augen führt:

Der keramische 3D-Druck ermöglicht die Fertigung komplexer und filigranster Bauteile, zu deren wichtigsten Eigenschaften hohe Härte und Abriebfestigkeit sowie Temperaturstabilität bis zu 2000°C gehören. Auch hält technische Keramik Laugen und Säuren stand, ist nicht magnetisch und ein hervorragender elektrischer Isolator.
Im Metall 3D-Druck können weitaus größere und ebenso komplexe Bauteile gefertigt werden, die auf etablierter Metallverarbeitung basieren. Metalle weisen – je nach Legierung – verschiedenste Werkstoffeigenschaften auf und sind daher für viele hochdynamische Bewegungsabläufe wie geschaffen. Der 3D-Druck als Herstellungsverfahren ermöglicht neue innovative Oberflächen und verschachtelte Formen.

Durch die Kooperation versprechen sich beide Unternehmen zudem eine effektivere Weiterentwicklung von digitalen Werkzeugen wie Data-Pre-Processing, QC und Online-Konfiguratoren. Kunden können zukünftig Bauteile und Maschinen erwarten, deren Präzision bei gleichzeitig individueller Funktionalität so am Markt bis heute nicht zu finden ist.

Ein Beispiel:

Für das Laserschweißen wurde ein aus Metall 3D-gedruckter Roboterarm gefertigt, an dessen Spitze keramisch 3D-gedruckte Greifer aus hochreinem Aluminiumoxid angebracht sind. Aluminiumoxid übersteht die hohen Temperaturen beim Laserschweißen (bis ca. 1600°C) und führt dabei wegen seiner geringen Wärmeleitfähigkeit keine Wärme an den Metallarm ab. Das kombinierte Bauteil aus Metall und Keramik bietet dem Kunden daher eine einzigartige, für ihn relevante Funktionalität und führt zu deutlich höheren Standzeiten.
Das Beispiel zeigt, dass die innovative Kombination der Werkstoffklassen Metall und Keramik die additive Fertigung auf eine neue Stufe hebt und die Herstellung ganz neuer, vorher nicht realisierbarer Bauteile ermöglicht.

Thomas Hilger sagt zur Kooperation:

„Die Philosophie von LIGHTWAY war von Anfang an: Wir wollen für den Kunden mehr als nur Standard bieten. Wir wollen technische Herausforderungen in der additiven Fertigung meistern! Durch die Kooperation mit Hilgenberg-Ceramics können wir technische Keramik in unser Portfolio aufnehmen und so dem Kunden ‚added value‘ bieten.“

Alex Hilgenberg teilt diese Begeisterung:

„Im intensiven Austausch mit LIGHTWAY haben wir schnell gemerkt, dass wir eine gemeinsame Vorstellung von der Zukunft des 3D-Drucks haben. Mit gebündeltem Know-How können wir Lösungen dafür viel schneller und effektiver erarbeiten.“

Fakten zur Lightway GmbH & Co. KG

- Gegründet 2016 von Pascal Schäfer und Thomas Hilger, ansässig in Niederzissen.
- Seit Gründung des Unternehmens wurde die Expertise in der additiven Fertigung sowie der Entwicklung und Konstruktion hochleistungsfähiger Bauteile für den Maschinenbau und die Luft- und Raumfahrttechnik weiter ausgebaut
- Schnelle Etablierung im Kerngeschäft Selektives Laserschmelzen (SLM) mit Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen wie Maschinen- und Anlagenbau, Elektrotechnik, Automobil und Werkzeugbau, Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik.
- Besonderheit: Bietet die komplette Prozesskette von der Idee bis zur Serienreife im eigenen Haus.

Fakten zur Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG

Gegründet 2019 von Alex Hilgenberg, ansässig in Höhr-Grenzhausen (CeraTechCenter im Umfeld von FGK, ECREF und der Hochschule Koblenz)
Spezialisiert auf additive Fertigung technischer Keramik mittels Stereolithografie. Der Fokus liegt auf kleinen, komplexen und filigranen Bauteilen (Pixelauflösung 0,05 mm)
Besonderheit: umfassende Betreuung bei der Entwicklung neuartiger Produkte bzw. Anpassung bestehender Bauteile für den keramischen 3D-Druck, hohe Flexibilität und Liefertreue