Welche 3D-Keramikdrucker gibt es auf dem Markt?

Der Markt für 3D-gedruckte Keramik ist in den letzten Jahren schnell gewachsen, da die Nachfrage nach 3D-gedruckter Keramik in verschiedenen Sektoren wie Luft- und Raumfahrt, Medizin, Automobil und Elektronik gestiegen ist. Laut einer Studie von IDTechEx wird der Markt für additive Fertigung von Keramik bis 2032 einen Wert von 400 Millionen US-Dollar haben. Dies wird durch die Tatsache bestätigt, dass auch die Zahl der auf dem Markt erhältlichen 3D-Keramikdrucker steigt. Keramik ist ein Material, das mit verschiedenen Verfahren gedruckt werden kann: SLA, Binder Jetting, Materialextrusion. Auch die Arten von Keramik sind sehr vielfältig: von Ton bis hin zu technischer Keramik (Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Wolframkarbid usw.), die für die Herstellung haltbarer Teile in den anspruchsvollsten Bereichen (Raumfahrt, Verteidigung, Verkehr) verwendet wird. Doch welche professionellen und industriellen Maschinen sind auf dem Markt erhältlich? Welche Desktop-Lösungen sind am besten für den privaten Gebrauch geeignet? Wir haben hier die wichtigsten keramischen 3D-Drucker aufgelistet, unterteilt nach Art der Anwendung.

3D-Keramikdrucker: Professionelle Lösungen

C3600 ULTIMATE von 3DCeram

Das Unternehmen 3DCeram Sinto hat sich auf die Herstellung von 3D-Druckern für die technische Keramik spezialisiert und verfügt insbesondere über Fachkenntnisse zum SLA-3D-Druck, zu Herstellungsverfahren von Keramikteilen und zur Entwicklung von Keramikpasten. Ihr C3600 Ultimate 3D-Drucker eignet sich für die umfangreiche Serienproduktion und die Herstellung großer Teile in der Industrie. Der Drucker basiert auf dem Verfahren der Stereolithografie und ist in der Lage, Objekte ohne die Verwendung von Stützstrukturen herzustellen. Mit einem Gewicht von etwa 4000 kg hat der C3600 Ultimate eine Größe von etwa 2100 x 1800 x 2500 mm (LxBxH). Das Druckbett verfügt über eine Fläche von 600 x 600 x 300 mm und die Schichtdicke beträgt 0,025-0,125 mm. Darüber hinaus ist der Drucker mit einer Stromversorgung von 220-240 VAC bzw. 50 Hz und einer Leistungsaufnahme in Höhe von 4 kW ausgestattet. Des Weiteren sind vier UV-Laser in den Drucker integriert, die die Aushärtungsquelle darstellen. Der Durchmesser des Laserstrahls beträgt ungefähr 60 µm.

Bild: 3D Ceram

Admaflex 130 von Admatec

Dieser für industrielle Anwendungen konzipierte Keramik-3D-Drucker stammt von Admatec, einem Unternehmen aus den Niederlanden. Der Admaflex 130 wurde 2018 auf den Markt gebracht und ist ein 3D-Drucker, der mit DLP-Technologie Keramik druckt. Es handelt sich um ein Gerät für den 24/7-Druck, das sich dank seiner Eigenschaften sehr gut für die Herstellung von Serienteilen eignet. Er verfügt über eine Bauplattform von 96 × 54 × 120 mm, eine minimale Schichtbreite von 0,03 mm und hat eine XY-Genauigkeit von 0,05 mm. Dieser keramische 3D-Drucker, der insgesamt 300 Kilogramm wiegt, eignet sich perfekt für die Produktion von funktionalen und ästhetischen Teilen, die komplexe Geometrien, aber auch feine Oberflächen aufweisen müssen. Das niederländische Unternehmen rühmt die Produktionskapazitäten seines Druckers mit Zahlen wie dem Druck von 300 Materialschichten pro Stunde.

Bild: Admatec

X1 160PRO von Desktop Metal

Der X1 160PRO ist eine Industriemaschine, die ursprünglich von ExOne stammt und seit der Übernahme durch ExOne im Jahr 2021 unter der Marke Desktop Metal geführt wird. Der Drucker hat ein Volumen von 800 x 500 x 400 mm und arbeitet mit Binder-Jetting, was ihn laut DM zum weltweit größten Binder-Jet-3D-Drucker für die Herstellung von Metall-, Keramik- oder Verbundwerkstoffteilen macht. Der größte Drucker der X-Serie ist wahrscheinlich am besten für seine Fähigkeiten beim 3D-Druck von Metall bekannt, aber er ist auch für Keramik geeignet und ermöglicht die Herstellung von Teilen mit hoher Dichte und Wiederholbarkeit. Zusätzlich zu seinem großzügigen Volumen kann er eine Schicht mit einer Dicke zwischen 30 und 200 Mikrometern drucken, bei einer Geschwindigkeit von bis zu 10.000 cm3 pro Stunde.

Bild: Desktop Metal

CeraMax Vario V900 von Lithoz

Der CeraMax Vario 900 3D-Drucker von Lithoz ist der erste, der große Bauteile mit dicken Wänden und voller Dichte aus Oxid- und Nichtoxidkeramik herstellt. Er ist zudem in der Lage dunkle Keramiken wie Siliziumkarbid mit voller Dichte zu verarbeiten. Der Drucker basiert auf LIS-Technologie, welche eine additive Fertigung unter Verwendung industrieller Suspensionen auf Wasserbasis mit sehr geringen Gehalten an organischen Bindemitteln ermöglicht. Der CeraMax Vario 900 speichert und verwaltet zudem alle Prozessdaten datenbankgestützt und garantiert so eine lückenlose Dokumentation von Druckaufträgen. Der Druckprozess kann dabei via Echtzeit-Fernvideoübertragung überwacht werden. 

Lynxter S600D

Lynxter ist ein französischer Hersteller von professionellen Maschinen, die heute mit einer breiten Palette von Materialien kompatibel sind, darunter auch Keramik. Zu seinen Lösungen gehört der S600D, ein 3D-Drucker, bei dem man schnell und einfach den Werkzeugkopf und damit die Düse wechseln kann, wodurch sich die Möglichkeiten erweitern. PAS11 ist für Keramik und speziell für eine keramische Masse bestimmt. Der S600D bietet ein Druckvolumen von Ø390 mm x 600 mm und ist mit Aluminiumoxid, Steingut, Porzellan, Zirkoniumdioxid und Cordierit kompatibel. Der Werkzeugkopf ist mit einer Mikrodosierpumpe ausgestattet, um die Dosierung der Paste zu gewährleisten und qualitativ hochwertige Drucke zu garantieren. Lynxter bietet seine eigenen Keramiken in Form einer 55-ml-Spritze an.

Links: 3D-Drucker S600D; rechts: Werkzeugkopf PAS11 (Bild: Lynxter)

Pam o2 MC von Pollen

Das französische Unternehmen Pollen bietet mit der PAM MC-Serie vielseitige keramische 3D-Drucker an, die eine Vielzahl von industriellen Materialien verarbeiten können, um funktionelle Teile zu erstellen. Diese 3D-Drucker arbeiten mit einer Mikro-Extrusionstechnologie mit direkter Verwendung von Materialien in Pelletform. Im Einzelnen misst der Pam o2 MC-Drucker 834 x 834 x 925 mm, hat eine Druckgeschwindigkeit von 160 mm/s und ein Bauvolumen von 300 x 300 mm. Das Gerät ist das Ergebnis der Entwicklung von Leistungselektronik und einer verstärkten, leichteren Architektur, um eine einfache Bedienung zu gewährleisten und gleichzeitig Hochgeschwindigkeitsdruckqualität und professionelle Ergebnisse zu liefern.

Bild: Pollen AM

Prodways ProMaker LF10

Der ProMaker LF10 ist ein industrieller 3D-Drucker, der vom französischen Hersteller Prodways entwickelt wurde. Er kann hochviskose Materialien verarbeiten und eignet sich daher perfekt für die Herstellung von Keramikteilen. Das Gerät arbeitet mit der DLP MOVINGLight®-Technologie von Prodways, die eine hohe Präzision und eine schnelle Produktion garantiert: Mit einer Auflösung von bis zu 30µ und einer Leistung von 150mW/cm² kann er selbst die anspruchsvollsten Keramikmaterialien verarbeiten. Die relativ große Druckfläche beträgt 300 x 445 x 200 mm. Darüber hinaus gewährleistet die Wellenlänge von 365 nm eine vollständig kontrollierte Aushärtung und begrenzt das Risiko von Streulichteffekten, was zu präzisen Details und hochwertigen Teilen führt.

Bild: Prodways

VX1000 von Voxeljet

Der 3D-Drucker VX1000 ist eine Entwicklung des deutschen Herstellers Voxeljet, einer der anerkanntesten in der Entwicklung von Industriemaschinen. Diese Maschine nutzt die Jetting-Technologie, um mit keramischen Materialien, einschließlich Sand, und einigen Polymeren, wie z.B. Polymethacrylat, drucken zu können. Der VX1000 ist ein Industriedrucker, der sich auf die Entwicklung von Formen und kleinen Produktionsserien spezialisiert hat und aufgrund seiner Materialvielfalt auch für die Forschung eingesetzt werden kann. Er hat ein Druckvolumen von 1000 × 600 × 500 mm und kann eine Schichtbreite von 0,15 mm erreichen. Der Preis liegt bei über 250.000 Dollar.

Carmel 1400C Ceramic System von XJet

Der letzte Keramik-3D-Drucker auf unserer Liste ist ein wenig anders. Das System von XJet verwendet die patentierte NPJ-Technologie (Nano Particle Jetting) des Unternehmens, eine Form des Material-Jettings. Die Funktionsweise besteht darin, dass Nanopartikel (entweder Keramik oder Metall) in Tinte direkt auf eine Bauplattform zusammen mit einem löslichen Träger (der sicher mit Wasser abgewaschen werden kann) gespritzt werden. Dies ermöglicht hochkomplexe Geometrien für qualitativ hochwertige Endprodukte mit wenig oder gar keinem Umweltabfall. Der Carmel 1400C ist die keramische Lösung des Unternehmens mit einem Bauvolumen von 500 x 140 mm, einer Schichtdicke von 7-10 Mikrometern und einer Baugeschwindigkeit von bis zu 0,7 mm Höhe pro Stunde. Er ist mit technischen Keramiken wie Zirkoniumdioxid und Aluminiumoxid kompatibel, die ihre Festigkeit und Dichte auch nach dem Druck beibehalten und so stabile und präzise Endprodukte ermöglichen.

 Bild: XJet

Desktop-Lösungen

3D PotterBot Micro 10

3D Potter ist ein US-amerikanischer Hersteller, der sich auf den 3D-Druck von keramischen Materialien mit Materialabscheidungstechnologien spezialisiert hat. Nach Angaben des Herstellers ist seine Palette an keramischen 3D-Druckern die einzige auf dem Markt, die die Herstellung mit echtem Ton ermöglicht. Der Micro 10 ist ein 3D-Keramikdrucker der Einstiegsklasse, ideal für den Unterricht oder für Künstler, die sich für die 3D-Keramikdrucktechnologie interessieren. Die Micro 10 verfügt über einen 1.000-ml-Extruder mit einem Bauraum von bis zu 1 Fuß. Obwohl es sich um den kleinsten Clay-Drucker des Unternehmens handelt, ist er in der Lage, mit hoher Geschwindigkeit zu drucken, und sein kompaktes Design ist ideal, da er in jeden Raum passt.

Bild: 3D Potter

Matrix M700 von Eazao

LUTUM von Vorm Vrij

Die LUTUM-Reihe von 3D-Tondruckern stammt vom niederländischen Hersteller VormVrij. Das in den Niederlanden ansässige Unternehmen hat mit seinen Desktop-Geräten versucht, die Grenzen des 3D-Drucks mit Ton zu erweitern. Die Geräte sind so konzipiert, dass sie nachhaltig und einfach zu warten sind. Darüber hinaus sind sie sowohl für Profis als auch für Töpfer geeignet. Die neuesten Modelle der Serie sind die Mini-Tondrucker LUTUM 4 M und 5 M, aber es gibt auch andere. Der große Bruder des LUTUM 5 M ist der LUTUM 5, ein professioneller Clay-3D-Drucker mit 32-Bit-Betriebssystem, 7-Zoll-Touchscreen, WiFi-Verbindungen, 32 GB Speicher und vielem mehr. Dieser Desktop-Drucker verfügt über zwei Extruder, die nacheinander mit verschiedenen Clay-Typen und Farben oder parallel verwendet werden können, um das Clay-Ausgabevolumen und die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen. Außerdem kann dieser V10-Extruder aus rostfreiem Stahl über lange Zeit ohne Unterbrechung drucken, so dass Sie eine Datei laden und den Drucker stundenlang laufen lassen können. Der LUTUM 5 ist eines der größten Geräte der Marke und hat ein etwas geringeres Druckvolumen als der LUTUM 4.6, nämlich 95 l gegenüber 100 l. Als ob das nicht genug wäre, bietet die Marke auch ein größeres Modell an, den BRUTUM 1, der ebenfalls mit Extrusion arbeitet und ein Druckvolumen von 247 l hat.

Der LUTUM 5 (links) und der LUTUM 4 (rechts) sind Teil der LUTUM-Reihe von VormVrij (Bild: VormVrij)

Delta WASP 40100 Clay von WASP

Der bekannte Hersteller WASP hat mit dem Delta WASP 40100 Clay einen Keramik-3D-Drucker in Desktopgröße herausgebracht, der eine Besonderheit mit sich bringt. Der Druck erfolgt direkt auf die gewünschte Fläche, wie beispielsweise den Boden. Es gibt also grundsätzlich keine Druckplatte. Damit ergibt sich der Vorteil, die Wartezeit des Trocknens zu umgehen. Ebenfalls ist ein XL Extruder verfügbar, was dem Drucker das Erstellen von größere Drucken in geringerer Zeit ermöglicht. Er ist mit verschiedenen Materialien wie Porzellan, Stein, feuerfeste Materialien und Ton kompartibel. Der Drucker kann zudem mit einem professionellen Clay-Kit welches den Clay-Extruder und LDM WASP Extruder 3.0 enthält, ergänzt werden. Dieses eignet sich für alle flüssigkeitsdichten und keramischen Materialien. 

Die StoneFlower 3.0

Das Unternehmen StoneFlower besteht aus Forschern, Wissenschaftlern und Ingenieuren und entwickelt 3D-Drucker, die Keramik verarbeiten können. Zu den Lösungen des Unternehmens gehört auch der StoneFlower 3.0. Der auf einem Extrusionsverfahren basierende Drucker mit einem Druckvolumen von 50 x 50 x 50 cm verfügt über einen Ganzmetallrahmen, der Stabilität und Geschwindigkeit bietet. Der 3D-Drucker verfügt über einen Touchscreen, der die Bedienung erleichtert, sowie über eine Option, den Druckvorgang zu unterbrechen und jederzeit wieder aufzunehmen. Der 3D-Drucker wiegt 35 kg und druckt mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 100 mm/s. Der StoneFlower 3.0 ist mit den meisten auf dem Markt erhältlichen Slicern kompatibel und eignet sich nach Angaben des Unternehmens ideal für die einfache Gestaltung von Keramikteilen.

Bison 1000 DLP-Drucker von Tethon 3D

Der Bison 1000 DLP-Drucker von Tethon 3D steht für Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Qualität. Er eignet sich vor allem für Anwendungen in Raumfahrt und Verteidigung. Für Einrichtungen, die den Drucker in diesen Bereichen für Bildungszwecke einsetzen, gibt es sogar einen Preisrabatt. Auf der offiziellen Tethon-Website wird der Drucker für 19.950 Dollar gehandelt. Der Bison 1000 verfügt über ein offenes Materialsystem und ist daher mit vielen verschiedenen Materialien unterschiedlicher Hersteller kompatibel. Das erlaubt dem Nutzer, Verschiedenes auszuprobieren und seine individuellen Anpassungen einzustellen. Die Bauplattform des Bison 1000 umfasst 110 x 60 x 138 mm, bei der Schichtdicke kann man zwischen 25, 50 und 100 μm wählen. Kamera und App machen es möglich, den Drucker auch per Fernzugriff zu steuern und den Druckprozess zu überwachen. Tethon 3D verspricht äußerst schnelle Lieferzeiten für den Drucker. Im Lieferumfang ist auch ein eigenes Softwarepaket enthalten, die Tethonware.

Bild: Tethon 3D

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