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title: "UFTD-Methode ermöglicht 30-minütige Binderentfernung bei 3D-gedrucktem Zirkoniumdioxid"
url: https://www.voxelmatters.com/de/uftd-methode-ermoeglicht-30-minuetige-binderentfernung-bei-3d-gedrucktem-zirkoniumdioxid/
date: 2025-02-07
modified: 2025-02-06
lang: de
author: "Davide Sher"
description: "A new ultrafast thermal debinding (UFTD) technique developed by researchers at the University of Texas (UT Dallas) enables complete binder removal in under 30 minutes. The team used 3y zirconia..."
categories:
  - "AM-Forschung"
  - "Forschung und Lehre"
  - "Generative Fertigung"
  - "Keramische additive Fertigung"
tags:
  - "future"
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word_count: 516
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# UFTD-Methode ermöglicht 30-minütige Binderentfernung bei 3D-gedrucktem Zirkoniumdioxid

A new ultrafast thermal debinding (UFTD) technique [developed by researchers at the University of Texas (UT Dallas)](https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5096489) enables complete binder removal in under 30 minutes. The team used 3y zirconia slurries and a ceramic stereolithography (vat photopolymerization) 3D printer from [Tethon 3D](https://www.voxelmatters.directory/company/tethon3d/).

Ein neues ultraschnelles thermisches Entbinderungsverfahren (UFTD), [das von Forschern der University of Texas (UT Dallas) entwickelt wurde](https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5096489), ermöglicht die vollständige Entfernung des Binders in weniger als 30 Minuten. Das Team verwendete 3y-Zirkoniumdioxid-Slurries und einen keramischen Stereolithographie-3D-Drucker (Bottich-Photopolymerisation) von [Tethon 3D](https://www.voxelmatters.directory/company/tethon3d/).

![](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/02/tethon-3d-3y-zirconia-resin.jpg)

„Stellen Sie sich vor, Sie können eine Krone drucken und dann in 30 Minuten sintern“, so Trent Allen, CEO von Tethon 3D, gegenüber VoxelMatters. „Bei der keramischen AM können wir einige der erschwinglichsten Materialien und Hardware anbieten. Wir hoffen, dass wir eine populäre Lösung für den Dentalmarkt anbieten können, der viel preissensibler ist als das breitere Gesundheitssegment.“

Die Bottich-Photopolymerisation (VPP) ist ein leistungsfähiges 3D-Druckverfahren für Keramik, das hochauflösende und detaillierte Strukturen ermöglicht. Der herkömmliche thermische Entbinderungsprozess (TD), bei dem die Bindemittel vor dem Sintern entfernt werden müssen, dauert jedoch zwischen 20 und 100 Stunden. Dieser zeitintensive Prozess erhöht die Kosten und verzögert die Produktion, wodurch die industriellen Anwendungen von VPP eingeschränkt werden.

Durch den Einsatz von Vakuumpyrolyse und Schnellerhitzung mit porösen Graphitfilzen beschleunigt UFTD die Entfernung von Bindemitteln bei gleichzeitiger Erhaltung der strukturellen Integrität. Dieser Fortschritt reduziert die Verarbeitungszeit um das 40- bis 200-fache und senkt den Energieverbrauch um das 3.500-fache im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.

Das UFTD-Verfahren umfasst Vakuumbedingungen und Hochgeschwindigkeitsheizzyklen für eine effiziente Entbinderung. Das thermische Profil umfasst Erhitzungsraten von ca. 100 °C pro Sekunde mit spezifischen Verweilzeiten bei verschiedenen Temperaturen und gipfelt in der abschließenden Sinterung bei 1450 °C für 2,5 Minuten. Dieser optimierte Ansatz eliminiert Polymerrückstände und bereitet Zirkoniumdioxidteile für eine hochwertige Sinterung ohne Risse oder Defekte vor.

![](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/02/UFTD-Tethon-UT-1.jpg)Vergleich der Proben in verschiedenen Verarbeitungsstufen: (A)-(B) Weiß gefärbter Grünkörper und schwarz gefärbte gesinterte Probe nach dem ultraschnellen thermischen Entbinderungsverfahren (UFTD-30). (C) Farbumwandlung zu Weiß nach anschließender thermischer Behandlung an Luft (UFTD).

Im Vergleich zum herkömmlichen thermischen Entbindern, das mit energieintensiven Sinterverfahren bis zu 100 Stunden dauert, reduziert UFTD den Zeit- und Energieaufwand erheblich. Der Übergang von der herkömmlichen thermischen Oxidation zur Vakuumpyrolyse beschleunigt die Zersetzung des Polymers und ermöglicht eine rasche Gasabfuhr, wodurch die innere Belastung, der Materialabfall und die Umweltbelastung minimiert werden.

Trotz der schnellen Erhitzung behält UFTD seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei. Die Porosität der mit UFTD bearbeiteten Proben entspricht der von konventionell entbinderten Teilen und liegt bei 4,2 bis 4,3 Prozent. Das Korngefüge bleibt gut ausgebildet, wobei die UFTD-Proben größere Körner aufweisen und eine Vickershärte von bis zu 15,5 GPa aufweisen, vergleichbar mit den herkömmlichen Verfahren.

Das UFTD-Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten für Keramiken in Branchen, die schnelle Produktionszyklen benötigen, wie z. B. Dentalanwendungen, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt und präzisionsgedruckte Keramikisolatoren für die Elektronik. UFTD stellt einen Durchbruch in der additiven Fertigung von Keramik dar, da es die Entbinderungszeit von Tagen auf Minuten verkürzt und gleichzeitig die Qualität der Teile beibehält. Dieser Fortschritt positioniert VPP als hocheffiziente Methode für die industrielle Keramikproduktion, die schnellere Durchlaufzeiten, niedrigere Kosten und einen minimalen Energieverbrauch gewährleistet.