Weltpremiere : 3D-Druck: Sandvik druckt ersten Werkstoff so hart wie Diamant
Diamant ist bekanntlich das härteste Material der Welt. Wegen seiner Verschleißfestigkeit ist der Rohstoff in industriellen Kreisen sehr begehrt. Vom Bergbau über Bohrungen bis hin zur Medizintechnik findet Diamant überall seine Anwendung. Seit 1953 kann man Diamant auch künstlich herstellen. Allerdings gestaltet sich dieser Prozess als besonders schwierig, da der synthetische Diamant nur schwer mit Maschinen bearbeitet werden kann. Komplexe Formen sind fast unmöglich. Bis jetzt - denn das schwedische Unternehmen Sandvik hat es geschafft das superharte Material zu drucken. Ein neuer Verbundwerkstoff ist geboren. Die Schweden können damit die Verwendung des härtesten Materials der Welt von Grund auf revolutionieren.
Ein materialtechnischer Durchbruch
Indem Sandvik additive Fertigungstechnologie und eine eigens entwickelte Nachbearbeitung nutzt, kann der Werkzeugspezialist den Diamant-Verbundwerkstoff in fast jede erdenkliche Form drucken. Der Unterschied zu synthetisch hergestellten Diamanten ist, dass der Sandvik-Diamant ein Verbundwerkstoff ist. Also ein Materialmix, der die kristalline Grundstruktur und damit die Härte von Diamanten aufrechterhält, aber zum ersten Mal druckbar ist. Der Sandvik-Diamant ist dreimal steifer als Stahl. Hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer. Ähnelt in seiner Wärmeausdehnung Invar und hat eine Dichte wie Aluminium.
Die Möglichkeiten sind enorm
Damit können die Schweden Diamant in fast jede erdenkliche Form drucken und brauchen dafür keine weiteren Bearbeitungsmaschinen. Eine Revolution, die das härteste Material der Welt damit für Anwendungsgebiete öffnet, die vorher undenkbar waren. Vom Verschleißteil bis zur Raumfahrt: Geht es nach Sandvik soll der materialtechnische Durchbruch schon in wenigen Jahren viele industrielle Anwendungen erobern. Doch wie entsteht der Diamant?
Das Geheimnis liegt in der Nachbearbeitung
„Wir drucken mit einer Mischung aus Diamantpulver und Polymeren", erklärt Mikael Schuisky, Leiter R&D und Operations bei Sandvik Additive Manufacturing gegenüber Factory. "Das Verfahren, das dabei zur Anwendung kommt, nennt sich Stereolithographie." Stereolithografie ist das älteste patentierte additive Fertigungsverfahren, bei dem ein Werkstück durch frei im Raum materialisierender Punkte schichtweise aufgebaut wird. Mithilfe von ultraviolettem Licht erhalten also so Schicht für Schicht komplexe Bauteile ihre Form. Doch das Geheimnis und Patent von Sandvik liegt in der Nachbearbeitung dieser gedruckten Teile. Wie genau das funktioniert, bleibt ein Betriebsgeheimnis, nur so viel verrät Schuisky: "Dort erhält der Verbundwerkstoff seine Diamant-Eigenschaften." Und damit sind die Schweden allein auf weitem Feld. Übrigens: Factory war Mitte Mai in der schwedischen Unternehmenszentrale von Sandvik und durfte sich den Herstellungsprozess live ansehen.
Minimierte Materialverschwendung
Auch interessant: Der Recyclingaspekt. Da die Schweden mit kostbarem Diamantpulver arbeiten, hat Sandvik den Druckprozess besonders nachhaltig gestaltet. Aus dem Gemisch kann das kostbare Pulver wieder extrahiert, recycelt und damit wiederverwendet werden. (eb)
