Additive Fertigungsanlage für Keramikanwendungen

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437415637

Wesentliches Ziel der Großgeräteanschaffung ist die Forschung an keramischen Strukturen für signalverarbeitende Systeme im mm- und sub-mm Wellenlängenbereich. Hiermit soll diese Art der additiven Fertigung für GHz und vor allem auch für THz Anwendungen etabliert werden. Beispiele für mögliche Einzelkomponentenanwendungen sind Resonatoren, Linsen, Wellenleiter und Phasenschieber. Ein wesentlicher Fokus der Großgeräteforschung wird allerdings auf der Multikomponentenintegration liegen, wie Beispielsweise die monolithische Implementierung von Phasenschieber-Arrays, um die Vorteile der additiven Fertigungstechnologie voll und ganz auszunutzen. Für dieses übergeordnete Ziel ist es notwendig, die Grenzen der keramischen additiven Fertigungstechnologie zu untersuchen und zu verschieben. Hieraus ergeben sich die folgenden Einzelziele: - Evaluation und Entwicklung der minimal erreichbaren Strukturgrößen, mit der Herausforderung sub-100µm Strukturen zu ermöglichen.- Die Einstellbarkeit der elektromagnetischen Anwendungs- oder Festkörpereigenschaften durch strukturelle Veränderungen, wie beispielsweise das Beeinflussen der Permittivität oder auch der Güte durch die Materialdichte, sowie über Porositätsgradienten.- Materialentwicklung um zum einen die strukturellen Eigenschaften von Anwendungen mit Strukturen im sub-100µm Bereich zu verbessern, und zum anderen um die elektromagnetischen Materialeigenschaften wie Verlustfaktor, Materialpermittivität oder Brechungsindex anwendungsspeziefisch einstellen zu können. Da diese Anlage im Verbund zwischen zwei Arbeitsgruppen in einem Nutzungsverhältnis von 80% / 20% betrieben wird, sind medizinische Anwendungen von additiv gefertigten Keramikkomponenten ein weiteres Ziel für die vorgesehene Großgeräteforschung.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Additive Fertigungsanlage für Keramikanwendungen
• Gerätegruppe: 2110 Formen-, Modellherstellung und gießereitechnische Maschinen
• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Niels Benson