Sinto Advanced Ceramics erweitert Materialportfolio um Nichtoxidkeramiken
Die Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH erweitert ihr Materialportfolio für die additive Fertigung technischer Keramik um die Nichtoxidwerkstoffe Aluminiumnitrid (AlN) und Siliziumnitrid (Si₃N₄). Die Materialien wurden bereits intern evaluiert und in ersten Projekten verarbeitet. Mit der offiziellen Aufnahme in das Portfolio stehen sie nun für Entwicklungsprojekte, Prototypen und industrielle Anwendungen zur Verfügung.
Damit ergänzt Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH sein bestehendes Portfolio aus hochreinen Oxidkeramiken wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid, ATZ und ZTA. Ziel der Erweiterung ist es, Konstrukteuren und Entwicklern zusätzliche Möglichkeiten bei der Werkstoffauswahl zu eröffnen und neue Lösungsräume für anspruchsvolle Anwendungen verfügbar zu machen.
„Jeder keramische Werkstoff besitzt ein charakteristisches Eigenschaftsprofil“, erklärt Dr. Malte Hartmann, Leiter Forschung und Entwicklung bei Sinto Advanced Ceramics Europe. „Mit Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid erweitern wir das Werkstoffportfolio, welches wir im Bereich Additive Fertigung anbieten können. Wir eröffnen unseren Kunden damit zusätzliche Freiheiten bei der Werkstoffauswahl und der Bauteilauslegung.“
Aluminiumnitrid kombiniert elektrische Isolation mit hoher Wärmeleitfähigkeit und eignet sich insbesondere für Anwendungen im Thermomanagement, in der Leistungselektronik sowie in der Halbleiterfertigung. Siliziumnitrid bietet eine hohe mechanische Belastbarkeit, gute Bruchzähigkeit sowie eine ausgeprägte Beständigkeit gegenüber Temperaturwechselbeanspruchungen und eignet sich damit für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an mechanische Zuverlässigkeit und Thermoschockbeständigkeit.
„Die Auswahl eines Werkstoffs beginnt immer bei den Anforderungen in der Anwendung“, so Hartmann. „Mit Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid können wir zusätzliche Kombinationen aus Wärmeleitfähigkeit, elektrischer Isolation, mechanischer Belastbarkeit und Temperaturbeständigkeit adressieren. Welcher Werkstoff die beste Wahl ist, hängt dabei stets von der jeweiligen Applikation ab.“
Je nach Formgebungsmethode und entsprechend je nach Bauteilgeometrie setzt Sinto Advanced Ceramics Europe Siliziumnitrid oder artverwandte Silicium-Aluminium-Oxynitride (SiAlON) ein. Beim SIAlON sind einige der Silicium- und Stickstoffatome durch Aluminium- und Sauerstoffatome ersetzt, was die chemische Beständigkeit im Vergleich mit Siliciumnitrid erhöht.
Von der Materialentwicklung zur industriellen Fertigung
Die Einführung neuer Werkstoffe in industrielle additive Fertigungsprozesse erfordert deutlich mehr als die Verfügbarkeit eines geeigneten Ausgangsmaterials. Entscheidend ist die Beherrschung der gesamten Prozesskette – vom Druckprozess über Entbindern und Sintern bis hin zur Qualitätssicherung.
Aus diesem Grund verfolgt Sinto Advanced Ceramics Europe bei neuen Werkstoffen bewusst einen schrittweisen Ansatz. Bevor ein Material offiziell angeboten wird, werden Druckverhalten, thermische Nachbearbeitung, Bauteileigenschaften und Prozessstabilität umfassend untersucht.
„Werkstoffe werden oft über ihre Materialkennwerte beschrieben. Für die industrielle Fertigung ist jedoch entscheidend, ob sich diese Eigenschaften reproduzierbar in reale Bauteile übertragen lassen. Folglich haben wir die Verarbeitbarkeit und Prozessstabilität systematisch untersucht, bevor wir diese Materialien in unser Portfolio aufgenommen haben“, erklärt Hartmann.
„Wir bewerten neue Werkstoffe nicht nur anhand ihrer Materialeigenschaften, sondern auch anhand von Prozesskennzahlen“, sagt Dejan Licinovic, Quality Manager bei Sinto Advanced Ceramics Europe. „Erst wenn Bauteilqualität, Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit den Anforderungen einer industriellen Fertigung entsprechen, erfolgt die Aufnahme in das Portfolio.“
Neue Möglichkeiten für Konstrukteure und Entwickler
Die Erweiterung des Materialportfolios ist Teil der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Unternehmens. Dabei sieht sich Sinto Advanced Ceramics nicht ausschließlich als Auftragsfertiger, sondern auch als technischer Ansprechpartner in frühen Entwicklungsphasen.
„Viele Projekte beginnen nicht mit einer konkreten Materialanfrage, sondern mit einer technischen Herausforderung“, sagt Frohwald Heller, Head of Sales bei Sinto Advanced Ceramics Europe. „Unsere Aufgabe besteht darin, gemeinsam mit dem Kunden mögliche Lösungswege zu entwickeln. Oft entsteht im Austausch die eigentliche Lösung – und manchmal gehört dazu auch ein Werkstoff, der zuvor noch gar nicht in Betracht gezogen wurde. Mit Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid können wir diesen Lösungsraum nun gezielt erweitern.“
Mit der Aufnahme von Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid erweitert Sinto Advanced Ceramics die Möglichkeiten, die das Unternehmen Kunden bei der Werkstoffauswahl und Bauteilauslegung bieten kann. Dadurch erweitert sich das Spektrum an Materialeigenschaften, das für die Auslegung additiv gefertigter Keramikbauteile genutzt werden kann.