Optimierung der Schlickerzusammensetzung für die additive Fertigung kerami-scher Bauteile mittels Badbasierte Photopolymerisation

Forschungsthema/Bereich

Additive Fertigung, Fertigung & Prozesstechnik, werkstofftechnik

Typ der Abschlussarbeit

Bachelor / Master

Startzeitpunkt

01.03.2026

Bewerbungsschluss

31.05.2026

Dauer der Arbeit

Nach Studiengangsordnung

Beschreibung

Für die Gasverdüsung von Metallen werden keramische Düsen benötigt, die hohen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten. Durch den Einsatz additiver Fertigung sollen diese Düsen gezielt optimiert werden, um ihre Haltbarkeit zu erhöhen und die Effizienz der Verdüsung zu verbessern, da die Pulverherstellung einen wesentlichen Kostenfaktor in der additiven Fertigung darstellt. Die Herstellung erfolgt mittels Vat-Photopolymerisation (VPP).

Aktuell bestehen Herausforderungen hinsichtlich der Schlickerzusammensetzung, die zu einer unzureichenden Stabilität des Schlickers und damit zu Defekten in den gefertigten Bauteilen führen. Ziel der Arbeit ist daher die Entwicklung eines optimierten Schlickerrezepts für Aluminiumoxid (Al₂O₃), das sowohl eine prozessstabile Verarbeitung als auch verbesserte mechanische Eigenschaften gewährleistet. Untersucht wird, wie durch gezielte Anpassungen der Zusammensetzung – insbesondere von Feststoffgehalt, Dispergiermittel und Additiven – die Verarbeitbarkeit und die Bauteilqualität verbessert werden können. Darüber hinaus werden geeignete Druckparameter für die optimierten Schlickervarianten ermittelt. Die gefertigten Proben werden anschließend mechanischen Prüfungen sowie materialographischen Analysen unterzogen, um Defektfreiheit, Mikrostruktur und mechanische Festigkeit zu bewerten.

Umfassende Literaturrecherche zur Schlickerformulierung und Sinteradditiven
Systematische Variation der Schlickerzusammensetzung
Ermittlung geeigneter Druckparameter für die optimierten Schlickervarianten
Erstellen von Druckjobs und eigenständiges Arbeiten an den Anlagen
Mechanische und materialographische Charakterisierung der Proben
Interpretation der Ergebnisse und Ableitung von Optimierungsstrategien

Interesse? Dann sende mir gerne eine Mail mit deinem Notenauszug, gerne auch Lebenslauf, an simon.linnemann@kit.edu

Voraussetzung

Voraussetzungen an Studierende

• Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Materialwissenschaften oder verwandte Studiengänge

Studiengangsbereiche

• Ingenieurwissenschaften
  Maschinenbau
  Materialwissenschaft & Werkstofftechnik
• Naturwissenschaften und Technik
  Chemie

Betreuung

Titel, Vorname, Name

Simon Linenmann

Organisationseinheit

KIT

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