Lithoz-CEO Dr. Johannes Homa erklärt die Zukunft des keramischen 3D-Drucks

Keramischer 3D-Druck ist eine zukunftsweisende additive Fertigungstechnologie, die bereits Branchen von der Medizintechnik bis zur Luft- und Raumfahrt prägt. Trotz ihrer relativen Neuheit wandelt sich die Technologie vom Prototypen zur Serienfertigung in einem breiten Anwendungsspektrum.

Nur wenige Unternehmen haben sich auf keramischen 3D-Druck spezialisiert. Zu ihnen gehört Lithoz, ein österreichischer Technologieführer, der Maschinen, Software und Hochleistungskeramik-Materialien liefert.

Was ist die Mission von Lithoz?

Wir sind der weltweit führende Technologieanbieter für hochleistungsfähigen keramischen 3D-Druck. Neben Hardware und Materialien unterstützen wir Kunden beim Übergang von der traditionellen Fertigung zur digitalen Fabrikation und schließen die Lücke zwischen additiver Fertigung und Keramikindustrie.

Wie entstand Lithoz?

Die Kerntechnologie wurde 2006 an der TU Wien in Partnerschaft mit dem Dentalunternehmen Ivoclar Vivadent AG entwickelt. 2010 gelang der Durchbruch: Mit unserem System gefertigte Keramikbauteile erreichten die mechanischen Eigenschaften konventionell hergestellter Teile. Dieser Meilenstein führte zur Ausgründung von Lithoz als eigenständiges Unternehmen.

Wie funktioniert die Lithoz-Technologie?

Das Verfahren basiert auf einer Photopolymerisation ähnlich der Stereolithografie, wobei das Harz mit Keramikpartikeln gefüllt ist. Licht härtet den Kompositwerkstoff Schicht für Schicht aus und erzeugt einen „Grünling“. Dieser wird anschließend entbindert und in einem Spezialofen gesintert, wodurch er sich in ein dichtes Keramikbauteil mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften verwandelt.

Welche Hauptanwendungen bedient Ihre Technologie?

Wir bedienen drei Kernmärkte:

• Medizintechnik: Resorbierbare und nicht-resorbierbare Implantate (seit 2017 im Einsatz), Medizinprodukte mit Anforderungen an elektrische Isolation oder magnetische Nicht-Reaktivität sowie patientenspezifische Prothesen, die von der geringen Wärmeleitfähigkeit der Keramik profitieren.
• Luft- und Raumfahrt: Gusskerne für Turbinenschaufeln, deren komplexe innere Kühlkanäle jenseits der Möglichkeiten des Spritzgusses liegen.
• Technische Keramik: Hochpräzise Komponenten für Satelliten, HF-Elemente und Präzisionsmaschinen in der Textil- und Halbleiterindustrie.

Zudem eröffnen sich Chancen im Luxusgütersegment, wo die ästhetischen und materialseitigen Eigenschaften von Keramik geschätzt werden.

Kann Ihr Verfahren auch Metalle verarbeiten?

Wir passen unsere Photopolymerisations-Plattform dem Material an, statt das Material der Maschine zu unterwerfen. Diese Philosophie ermöglichte die Ausgründung Incus, die Metallteile mit vergleichbarer Auflösung und mechanischer Leistung wie spritzgegossene Bauteile fertigt.

Wie ausgereift ist keramischer 3D-Druck heute?

Als vergleichsweise junges Feld wächst die Wissensbasis stetig. Doch Rückmeldungen von Führungskräften zeigen: Viele Unternehmen erkennen mittlerweile das Potenzial der keramischen additiven Fertigung – oft übertreffend jenes des Metall-Drucks – insbesondere dort, wo Biokompatibilität oder elektrische Isolation kritisch sind.

Wie sollten Unternehmen den Einstieg in keramischen 3D-Druck angehen?

Der einfachste Einstieg ist das Prototyping. Sobald ein Unternehmen ein komplexes Hochleistungsbauteil identifiziert, das konventionell nicht herstellbar ist, verschafft der keramische AM durch seine einzigartigen Materialeigenschaften einen Wettbewerbsvorteil. Erfolgsgeschichten entstehen meist durch strategische Top-down-Initiativen, nicht durch ad-hoc Bottom-up-Versuche.

Welche Herausforderungen sollten Unternehmen erwarten?

Häufige Missverständnisse: Kosteneinsparungen bei Teilen zu erwarten, die bereits effizient traditionell gefertigt werden. Additive Fertigung bleibt eine Technologie für hohe Präzision und geringere Stückzahlen; sie glänzt bei komplexen Kleinserien. Zudem setzt das Keramik-Sintern Grenzen – Mehrmaterial-Aufbauten können Co-Sintering-Herausforderungen mit sich bringen, die sorgfältige Prozessplanung erfordern.

Was sagt ein aktueller SmarTech-Analyse-Bericht zum Wachstum der keramischen AM?

Wir stimmen zu, dass die Endteilfertigung der primäre Wachstumstreiber sein wird. Über das vergangene Jahrzehnt haben wir gezeigt, dass keramische AM funktionale, hochwertige Bauteile produzieren kann – was sie zu einer serienreifen Produktionstechnologie macht.

Wie können digitale Technologien und AM Lieferketten bei Störungen unterstützen?

Während der COVID-19-Krise waren traditionelle Lieferanten durch physischen Werkzeugzugriff limitiert. Ein additives Fertigungssystem benötigt lediglich digitale Daten: Eine Designdatei kann weltweit transferiert und vor Ort gedruckt werden – unabhängig von Werkzeugen und Lagerbeständen. Diese Flexibilität ist ein strategischer Vorteil bei globalen Lieferunsicherheiten.

Was kommt als Nächstes für keramischen 3D-Druck?

Das Feld verschiebt weiterhin die Grenzen der Bauteilqualität. Da Keramikbauteile dieselben strengen Leistungskriterien erfüllen müssen wie konventionell gefertigte – besonders für Hochtemperatur- oder korrosive Umgebungen – stehen funktionale Prototypen im Kern unserer Roadmap. Wir erwarten eine Erweiterung des Anwendungsportfolios und weitere Materialoptionen.

Wie wird Lithoz das kommende Jahr gestalten?

Während die Pandemie einige Kunden gebremst hat, beschleunigte sie das Interesse an digitaler Fertigung. Lithoz ist zuversichtlich, dass der Umsatz stabil bleibt, und wir arbeiten an mehreren unveröffentlichten Projekten, die die wachsenden Fähigkeiten der keramischen AM demonstrieren werden.