Lösungen zur Herstellung technischer Keramik made by SCHUPP®.

Technische Keramik umfasst im Allgemeinen keramische Werkstoffe und Produkte für technische Anwendungen. In der Literatur und Praxis finden sich Begriffe wie Funktions-, Struktur-, Ingenieur-, Industrie-, Hochleistungs- oder Biokeramik. Häufig ist eine eindeutige Klassifizierung aufgrund von Überschneidungen nicht möglich.

Grundsätzlich erfüllen keramische Bauteile, abhängig von ihrem Werkstoff wie Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkonoxid (ZrO2), Mischoxide oder nicht-oxidische Keramiken z. B. Siliziumnitrid (Si3N4) unterschiedliche Funktionen. Abhängig von der Anforderung besitzen sie elektrische, magnetische, dielektrische, optische, mechanische oder hochtemperaturbeständige und thermisch isolierende Eigenschaften. Die Einsatzmöglichkeiten für technische Keramik sind somit enorm und machen den Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen in unterschiedlichsten Branchen attraktiv.

Die Herausforderung für die Industrie: Der Sintervorgang als Schlüssel zur Herstellung technischer Keramik und ihrer spezifischen Werkstoffeigenschaften.

Zur Herstellung technischer Keramik sind mehrere Arbeitsschritte notwendig: Rohstoffwahl in Pulverform, eine Masseaufbereitung, eine Formgebung, eine Grünbearbeitung, einen Sintervorgang, eine Endbearbeitung und eine abschließende Qualitätssicherung.

Bis zur Fertigstellung des keramischen Bauteils sind somit unterschiedliche Herausforderungen zu bewältigen, um ein optimales Produkt zu erhalten.

Durch den Sintervorgang in einem Industrie- oder Laborofen erhält das Keramikbauteil seine spezifischen Werkstoffeigenschaften. Dabei werden Temperaturen von 1200°C bis zu 2200°C benötigt. Oftmals erfolgt der Sinterprozess auch unter definierten Atmosphären wie z. B. Schutzgas oder mit Druckunterstützung.

Daraus ergeben sich wiederum spezifische Anforderungen an die Ofenbeheizung und -isolierung. So müssen Hochtemperaturöfen eine optimale Temperaturverteilung bzw. Homogenität innerhalb der Ofenkammer durch die richtige Wahl der Beheizungsart, des Isoliermaterials und der Ofenkonstruktion bieten. Je nach Anwendung sind die Aufheizgeschwindigkeiten und Haltezeiten extrem variable. Beispielsweise sind in einem elektrisch beheizten Dentalofen in Abhängigkeit von der Qualität und der Größe des Molybdändisilizid-Heizelements (MolyCom®-Hyper 1800), der Prozessatmosphäre (unter Luft), des Isoliermaterials (PCW-Fasermaterial wie UltraBoard 1750-400P) und der Größe des Ofenraums Aufheizgeschwindigkeiten von unter 15 Minuten auf 1550°C möglich.

Die Lösung für die Industrie: Prozesse verstehen und Produkte, Komponenten und Systeme für den Bau und den Betrieb elektrisch beheizter Hochtemperaturöfen bis 1800°C darauf abstimmen.

So individuell die Anforderungen an technischen Keramiken sein können, so individuell können auch die Anforderungen an den Sinterprozess und damit an den Hochtemperaturofen zu dessen Herstellung sein. Beides gilt es zu verstehen und aufeinander abzustimmen.

Um den Kundenprozess und seinen Bedarf zu verstehen, nutzen wir u. a. folgende Fragen:

  • Welcher Ofentyp wird genutzt?
  • Um was für eine Anwendung (Sintern, Brennen, Wärmebehandlung von …) handelt es sich?
  • Welche maximale Anwendungstemperatur wird für den Prozess benötigt?
  • Unter welcher Prozessatmosphäre wird der Ofen betrieben?
  • Wie lang ist die Haltezeit bei maximaler Temperatur?
  • Können aus dem Produkt Dämpfe ausgasen?
  • Gibt es Anforderungen an die Reinheit des Produktes?

Auf Basis dieser Informationen leitet sich die optimale Produktqualität für Molybdändisilizid-Heizelemente (MoSi2) und für Isoliermaterialien wie Platten, Formteile oder Matten aus polykristalliner Aluminiumoxid-Wolle (PCW) ab.

Das Ergebnis: Optimale technische und zugleich wirtschaftliche Lösungen für Ihre Hochtemperaturöfen.

Als etablierter Spezialist für Hochtemperatur-Technologie liefern wir vom bewährten Standardprodukt für die Brennprozesskontrolle bis zur individuellen Sonderanfertigung für das elektrische Beheizen oder das thermische Isolieren maßgeschneiderte Komponenten für den Bau und den Betrieb von Industrie- und Laboröfen bis 1800°C. Wir greifen dabei auf unsere langjährige Erfahrung in den verschiedensten Anwendungsindustrien zurück. So entwickeln und realisieren wir gemeinsam mit unseren Kunden die für sie optimalen technischen und zugleich wirtschaftlichen Lösungen.

 

Datenblatt

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