01.04.2015

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Der Werkstoff macht’s: Nichtoxidkeramik eröffnet neue Perspektiven für den Chemie- und Anlagenbau

Herausragende chemische, thermische und tribologische Eigenschaften prädestinieren siliziuminfiltriertes Siliziumcarbid für die Produktion großvolumiger keramischer Bauteile. Ein neuartiges Verfahren überwindet nun verfahrenstechnischen Grenzen konventioneller Formgebungsmethoden. Dadurch können Komponenten mit großen Wandstärkeunterschieden und anspruchsvollen Hinterschneidungen realisiert werden.

Extrem hart wie Diamant, schwindungsfrei in der Herstellung, beständig gegen Chemikalien, Verschleiß und Temperaturen bis 1300 °C: Siliziuminfiltriertes Siliziumcarbid (SiSiC) weist all diese Charakteristika gebündelt auf und ist damit der Schlüssel zum Wettbewerbsvorsprung im Maschinen- und Anlagenbau.

Mineralguss-Prinzip in keramischer Fertigung erweitert Möglichkeiten
Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS in Dresden haben nun ein Verfahren entwickelt, mit welchem die Formgebung des Werkstoffs SiSiC hin zu komplexen Bauteilen kosteneffizient realisiert werden kann. Sie adaptierten das bewährte Produktionsverfahren für SiSiC-gefüllte Reaktionsharzbetone der Firma SICcast Mineralguss GmbH auf die keramische Fertigung. Grobkörnige Partikel vermischt mit einem polymeren Binder werden hierfür drucklos in offene Formen gegossen und gehärtet. Dieses Verfahrensprinzip ermöglicht die Herstellung großer und komplexer Bauteile in nur einem Arbeitsschritt.

Standzeiten und Produktivität steigern, Kosten minimieren
Mit dem neuartigen Verfahren werden kostenintensive material-, maschinen- und personalaufwendige Modulbauweisen und Verfahrenskombinationen mit Garnierprozessen umgangen. Die wirtschaftliche Fertigung ermöglicht im Chemie- und Anlagenbau, beispielsweise in der Pumpenindustrie, die Substitution konventioneller Materialien wie Metalle oder Kunststoffe. Mit dem Allround-Werkstoff Siliziumcarbid lassen sich Standzeiten von Maschinen um bis zu 100 % steigern.

Weitere potenzielle Anwendungen des Werkstoffs sind Komponenten von Düsen, Mühlen oder Brennern sowie Strukturbauteile für Hochpräzisionsanwendungen in der optischen Industrie.

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