Keramik auf dem Kolben und Porzellan von der Rolle

Hochleistungskeramik findet sich in vielen Gegenständen wieder, die mittlerweile zum Alltag gehören: in der Elektronik, der Medizintechnik, im Maschinen- und Fahrzeugbau oder in der Chemischen Industrie. Auf der MATERIALICA 2000 zeigen eine Reihe von Herstellern innovative Produkte, die weit über klassische Anwendungen der Keramik hinaus gehen. Dazu zählen keramische Folien, die sich wie Kunststoff aufrollen lassen oder Keramik-Metall-Verbunde, welche die Lebensdauer von Bauteilen erheblich verlängern.

Im Motorblock des Porsche Boxster sorgen Aluminium und Keramik nebeneinander für geringen Verschleiß, geringe Toleranzen und geringen Ölverbrauch: Die Laufflächen der Zylinder sind mit hochporösen, abriebfesten Keramikhülsen verstärkt. Keramik kann Leichtbau-Metalle wie Aluminium oder Magnesium dort verstärken, wo die Metalle an ihre Grenzen stoßen: bei hohen mechanischen Belastungen oder extremen Temperaturen. Metall-Matrix-Verbunde, auch als MMC (Metal Matrix Composites) bezeichnet, vereinigen die Vorteile beider Komponenten – das geringe Gewicht des Metalls und die Beständigkeit der Keramik. CeramTech zeigt auf der MATERIALICA 2000 ein neues pulvertechnologisches Verfahren zur Herstellung von vorgeformten Keramikteilen (Preforms), die sich beim Gießen nahtlos mit dem Aluminium des Motorblocks verbinden. Die Ideen für zukünftige Anwendungen der MMC-Technik reichen von der Computerindustrie bis zur Luft- und Raumfahrt.
Keramische Folien: Porzellan von der Rolle
Porzellan begegnet uns schon beim Frühstück – als Tasse, in Form von Gebrauchs-gegenständen unseres Lebens, die nicht mehr wegzudenken sind. Porzellan vereinigt darüber hinaus Eigenschaften, die auch für technische Anwendungen von Interesse sind: Es ist beständig gegen Hitze und Chemikalien, elektrisch isolierend, dicht, und leitet die Wärme nur sehr langsam. Die Bearbeitung und Anwendung von Porzellan ist durch seine ausgeprägte Sprödigkeit beschränkt. Das Oberpfälzer Unternehmen Kerafol zeigt auf der MATERIALICA erstmals flexible Porzellanfolien unterschiedlicher Dicken von circa 200 Mikrometer bis zwei Millimeter, die beispielsweise in der Mikroelektronik und Sensorik eingesetzt werden können. Die Folien sind transparent und leicht zu formen – damit bieten sie auch Künstlern und Designern interessante Möglichkeiten.

Porzellanfolien sind eine kostengünstige Variante keramischer Folien: ein Verbund aus einem Polymer mit einem hohen Keramikanteil. Zunächst wird die Folie gegossen, das Material läuft durch einen Trocknungstunnel und liegt dann als Polymermatrix mit eingebettetem Keramikpulver vor. Diese zwischen 80 Mikrometer und einigen Millimeter dicke "Grünfolie" ist flexibel – sie kann wie jede andere thermoplastische Folie weiterverarbeitet werden: Beliebige Formen können aus der Folie gestanzt werden, eine Papierschere genügt, um sie zu schneiden, die Folien lassen sich bedrucken und laminieren. Die keramischen Folien können rasch und kostengünstig in keramische Bauteile umgesetzt werden. Dabei kann die Folie ungesintert beispielsweise als Wärmeleitfolie eingesetzt oder gesintert zu Bauteilen wie keramischen Filtern oder Sensorträgern weiterverarbeitet werden.

Kerafol gießt die Folien als Dienstleistung und entwickelt und produziert keramische Grünfolien individuell auf die Anforderungen des jeweiligen Anwenders abgestimmt. Nach der Sinterung entsteht eine harte und chemisch beständige Keramik.

Verschleißschutz vom Band
Wenn ein Bauteil ausfällt, ist der Stillstand einer Maschine oder die Wartung oft deutlich teurer als das Teil selbst. Jedes Bauteil soll daher möglichst lange leben – eine Anforderung, die oft aus Kostengründen nur eingeschränkt erfüllt wird. Eine verschleißfeste Beschichtung kann oft eine Alternative zu teuren Werkstoffen sein.

Eine Panzerung gegen Abrieb und Korrosion, die leicht aufzubringen ist – das will ein hochflexibles Band der Firma Euromat leisten, das auf der MATERIALICA 2000 erstmals zu sehen sein wird. Das Band besteht aus Metalllegierungen und Zusätzen wie Hartstoffen und nur ein bis vier Prozent Bindemittel. Bei der Verarbeitung entsteht kein Staub, die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: In der Glas- und Baustoffproduktion, im Turbinenbau oder für die Bodenbearbeitung. Ob große Teile wie Pflugscharen, die definiert an den stark beanspruchten Stellen beschichtet werden, oder Kleinteile wie Ventilbolzen – die Panzerungen lassen sich mit konventionellen Verfahren wie Härten, Drehen oder Schleifen nach Wunsch nachbearbeiten.

Die MATERIALICA 2000, die 3. Internationale Fachmesse für innovative Werkstoffe, Verfahren und Anwendungen, findet als europäische Zuliefermesse für Entwickler und Einkäufer mit dem Fachkongress MATERIALS WEEK (vormals WERKSTOFF-WOCHE) und erstmalig auch der MAGNESIUM CONFERENCE vom 25. bis 28. September 2000 auf der neuen Messe München statt.
Weitere Informationen zur MATERIALICA 2000 finden Sie im Internet unter der Adresse http://www.materialica.de.

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