Hochleistungskeramik aus 3D-Druck und CNC Präzisionsbearbeitung

Die awalux AG entwickelt und fertigt anspruchsvolle Bauteile aus technischer Keramik für Industrie und Medizin. Durch die Kombination aus additiver Fertigung, eigener Werkstoffentwicklung sowie präziser CNC Bearbeitung im vorgesinterten und im gesinterten Zustand entstehen massgeschneiderte Lösungen mit maximaler Leistungsfähigkeit.

Werkstoffkompetenz als Grundlage

Technische Keramik wie Zirkonoxid ZrO₂ und Aluminiumoxid Al₂O₃ bietet aussergewöhnliche Eigenschaften. Dazu gehören extreme Verschleissfestigkeit, hohe Temperatur und Korrosionsbeständigkeit, elektrische Isolation sowie Biokompatibilität. Insbesondere Zirkonoxid ist im medizinischen Umfeld etabliert, da es hohe mechanische Festigkeit mit ausgezeichneter Gewebeverträglichkeit verbindet.

Ein zentraler Wettbewerbsvorteil der awalux liegt in der eigenen Herstellung des Resin für den keramischen 3D-Druck. Die Dispersion aus keramischem Pulver und photoreaktivem Binder wird intern formuliert und kontinuierlich weiterentwickelt. Dadurch können Mischungsverhältnisse von Zirkonoxid und Aluminiumoxid gezielt eingestellt werden. Mechanische Kennwerte, Schwindungsverhalten, Sinterdichte oder auch ästhetische Eigenschaften lassen sich anwendungsspezifisch optimieren.

Diese vertikale Integration vom Rohmaterial über die Resin Formulierung bis zum fertigen Präzisionsbauteil gewährleistet maximale Prozesskontrolle und reproduzierbare Materialqualität.

Additive Fertigung für Entwicklung und Kleinserien

Im 3D-Druck setzt awalux auf das Stereolithografie Verfahren. Ein UV Laser verfestigt den eigens entwickelten keramischen Resin schichtweise zu einem Grünling. Nach dem Druckfolgen Entbinderung und Sinterprozess, in dem das Bauteil seine endgültige Dichte und mechanische Festigkeit erhält.

Die additive Fertigung ermöglicht eine schnelle Prototypenerstellung ohne Werkzeugkosten, kurze Entwicklungszyklen mit mehreren Iterationsstufen, hohe geometrische Freiheit sowie die wirtschaftliche Herstellung von Kleinserien. Durch die gezielte Materialoptimierung kann awalux Druckparameter, Schwindung und Endfestigkeit exakt aufeinander abstimmen. Dies ist entscheidend für Masshaltigkeit und Funktionssicherheit.

Medizinische Anwendungen mit zugelassenem Werkstoff

Ein zukunftsweisendes Einsatzgebiet sind zum Beispiel patientenspezifische Gingivaformer aus Zirkonoxid für die dentale Implantologie. Sie dienen der kontrollierten Ausformung des periimplantären Weichgewebes während derEinheilphase.

Keramische Gingivaformer zeichnen sich durch hohe Biokompatibilität, geringe bakterielle Anhaftung, ausgezeichnete mechanische Stabilität sowie eine ästhetisch vorteilhafte weisse Farbgebung aus. Das eingesetzte Zirkonoxid basiert aufmedizinisch zugelassenem Material und erfüllt die regulatorischen Anforderungen für den dentalen Einsatz. In Kombination mit dem 3D-Druck lassen sich individuelle Geometrien realisieren, die exakt auf Implantatposition und anatomische Situation abgestimmt sind.

CNC Bearbeitung im Weissling und Endzustand

Ein zentrales Element der Fertigungsstrategie ist die CNC Bearbeitung sowohl im vorgesinterten Zustand als Weisslingsbearbeitung als auch nach dem Sintern.

Im Weisslingszustand ist das Material noch vergleichsweise weich und lässt sich effizient fräsen. Komplexe Konturen, Bohrungen und Funktionsgeometrien können mit reduziertem Werkzeugverschleiss hergestellt werden. Die spätere Sinterungund die definierte Schwindung werden dabei konstruktiv berücksichtigt.

Nach dem Sintern erfolgt bei Bedarf die hochpräzise Endbearbeitung mittels CNC Fräsen und Diamantschleifen. Gesinterte Keramik ist extrem hart und spröde und erfordert spezialisierte Werkzeuge sowie stabile Prozessführung. Mit modernen mehrachsigen Bearbeitungszentren und Präzisionsschleiftechnik werden enge Toleranzen, definierte Oberflächenqualitäten und funktionale Passungenzuverlässig erreicht.

Die Kombinationaus Weisslingsbearbeitung und Endbearbeitung bietet hohe Flexibilität beigleichzeitig wirtschaftlicher Fertigung, insbesondere für komplexe Geometriensowie Klein und Mittelserien.

Entwicklungspartner von Anfang an

Kunden stellen ihre Konstruktionsdaten in einem gängigen 3D- Format bereit. Awalux analysier tMachbarkeit, Werkstoffwahl und Fertigungsstrategie ganzheitlich. Einefrühzeitige Einbindung in die Entwicklungsphase ermöglicht eine keramikgerechte Konstruktion, optimierte Wandstärken, spannungsarme Geometrien und effizienten Materialeinsatz.

Durch gezielte Werkstoffmischungen, funktionsintegriertes Design und präzise Prozessführungentstehen Bauteile, die ihre höheren Materialkosten durch verlängerte Standzeiten, reduzierten Wartungsaufwand und gesteigerte Leistungsfähigkeit kompensieren.

Fazit

Mit eigener Keramik-Resin Entwicklung, keramischem 3D-Druck, medizinisch zugelassenen Werkstoffen sowie CNC Bearbeitung im Weisslings und Endzustand bietet awalux AG ein integriertes Kompetenzspektrum in der Hochleistungskeramik. Von industriellen Verschleisskomponenten bis zu patientenspezifischen Gingivaformern steht awalux für Werkstoffexpertise, Prozesssicherheit und Präzision auf höchstem Niveau.

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