Technische Keramik in der Praxis

Termine

Die Vortragsveranstaltungen "Technischer Keramik in der Praxis" fanden statt am:

• 25. Juni 2013 in Düsseldorf,
• 26. Juni 2013 in Stuttgart und am
• 27. Juni 2013 in München.

  Allgemeines

Das Programm

Die Vorträge

Keramische Werkstoffe im Vergleich
Dr. Ilka Lenke, CeramTec GmbH
Ulrike Wiech, CeramTec-ETEC GmbH
Keramische Werkstoffe unterscheiden sich in ihren mechanischen und physikalischen Eigenschaften deutlich von Metallen und Polymeren. Aber auch innerhalb der Werkstoffgruppe Keramik gibt es eine Vielfalt von unterschiedlichen Eigenschaftskombinationen. Je nach Anwendung gilt es, die richtige Wahl zu treffen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die besonderen Eigenschaften und Konstruktionskriterien der Keramik im Vergleich zu anderen Werkstoffen und über besondere Eigenschaften spezieller Keramiksorten. Diese werden
anhand von Anwendungsbeispielen erläutert.

Zu diesem Vortrag gehören folgende Filme:

• Falltest
• Korrosion von Keramik
• Festigkeit von Keramik
• Hochtemperaturfestigkeit von Keramik
• federnde Keramik
• zusätzlicher Beitrag zu Biokeramik

Industrielles Produktdesign: Intelligente Lösungen mit Keramik
Sandra Ernst, CeramTec GmbH
Ob für Gussbauteile oder feuerverzinkte Konstruktionen: Für jede Werkstoffgruppe gibt es besondere Konstruktionsregeln. Dies gilt auch für die Werkstoffe der Technischen Keramik. Hier müssen neben speziellen Eigenschaften wie Wärmeausdehnungskoeffizient, Temperaturwechsel und Zugspannungsfestigkeit auch fertigungsbedingte Besonderheiten berücksichtigt werden. Die Beachtung dieser Regeln führt zur optimalen Nutzung der Eigenschaften. In diesem Vortrag wird zudem auf die Prüfung ausgewählter Eigenschaften eingegangen.

apid Prototyping als Schlüssel zur Erschließung neuer Anwendungen
Mathias Wilde, Micro Ceram GmbH
Für die Erschließung neuer Anwendungsgebiete sind in der Regel im Vorfeld eine Reihe von Versuchen bzw. Machbarkeitsstudien erforderlich. Im Rahmen von Entwicklungsprojekten ist es dazu vorteilhaft, den Ingenieuren und Designern Möglichkeiten einer schnellen und kostengünstigen Prototypenherstellung zu ermöglichen, bevor in kostenintensive Press- bzw. Spritzgusswerkzeuge investiert werden muss. Auch spielt der Zeitfaktor bei der Entwicklung neuer Produkte eine bedeutende Rolle.
Anhand von ausgewählten Beispielen werden diese Möglichkeiten von der Prototypenentwicklung bis zum Serienbauteil dargestellt werden.

Einsatz von Oxidkeramiken im Werkstoffverbund
Roland Zils, Friatec AG
Die im Vergleich zu Metallen geringe Wärmeausdehnung und der vergleichsweise hohe Härte der Keramik erschweren zuweilen die Integration von keramischen Bauteilen in Baugruppen. Anhand von Beispielen wird das breite Anwendungsspektrum oxidkeramischer Werkstoffe dargestellt, das sich aus sich sowohl aus den Materialeigenschaften der Keramiken selbst, als auch aus deren konstruktiven Anpassung an das Werkstoffumfeld ergibt.

Erhöhung der Bauteilkomplexität durch Fügen von Keramik-Keramik bzw. Keramik-Metall-Komponenten
Aaron Makrlik, TKC - Keramik GmbH
Roland Schreiber, TKC - Keramik GmbH
Erhöhung der Bauteilkomplexität durch Fügen von Keramik-Keramik bzw. Keramik-Metall-Komponenten Keramikbauteile lassen sich durch unterschiedliche Herstellungstechnologien wie Heißgießen (LP-CIM), Pressen oder Schlickerguss fertigen. Die Geometrie bzw. Komplexität der Keramik wird dabei durch das jeweilige Herstellungsverfahren bestimmt. Durch eine gezielte Kombination einzelner Herstellverfahren und dem Fügen von Keramik-Keramik bzw. Keramik-Metall-Komponenten lässt sich die Komplexität der Keramikbauteile erhöhen und technologische Grenzen der einzelnen Verfahren überwinden. So lassen sich beispielsweise Hinterschneidungen oder Hohlräume im Bauteil einfacher generieren.

"Die Zähmung der Widerspenstigen – Der Keramik-Metall-Lötverbund"
Dr.-Ing. Holger Wampers, Lapp Insulators Alumina GmbH
Der Vortrag gibt einen Überblick über die verschiedenen Verbindungstechniken für den Keramik-Metall-Lötverbund. Im Weiteren wird auf die stoffschlüssigen Verbindungstechniken wie Löten und Kleben vertieft eingegangen, wobei das Löten die Schlüsseltechnologie für den auf Temperatur (wechsel-) beanspruchten Verbund darstellt. Der Vortrag erläutert wie Lötverbunde und metallisierte Keramiken für die Vakuumtechnik, Lasertechnik und die Hochleistungselektronik aufgebaut werden und gibt einen Einblick in die verschiedene Löttechniken wie Passiv- oder Aktivlöten. Damit sollen dem Endanwender grundsätzliche Eigenschaften und konstruktive Unterschiede der Lötverfahren aufgezeigt werden.

Siliciumnitrid - eine Alternative zu Stahl und Hartmetall
Dr. Rolf Wagner, H.C. Starck Ceramics GmbH
Steigende Kosten für Refraktärmetalle wie z.B. Wolfram führen bei Bauteilen aus Hartmetall zu vermehrten wirtschaftlichen Problemen. Hinzu kommen politische Abhängigkeiten, da der Hauptanteil des Wolframs aus China stammt. In dem Vortrag werden die Unterschiede zu dem keramischen Werkstoff Siliciumnitrid dargestellt sowie Beispiele, die zeigen dass Siliciumnitrid eine echte Alternative darstellt, auch mit der Möglichkeit des Erodierens.

Die Keramik: Nicht Sonder- sondern Standardwerkstoff im Maschinen- und Anlagenbau
Heinz Albert, Cera System Verschleißschutz GmbH
Anhand erfolgreicher praktischer Beispiele werden Eigenschaften verschiedener Werkstoffe und Werkstoffgruppen untereinander verglichen. Gleichzeitig wird nachgewiesen, dass keramische Lösungen nicht nur besser, sondern durchaus auch effizienter für den Anwender sein können.
Die Zuhörer werden ermutigt, "keramisch" zu denken und Keramik nicht nur als "Exot" zu sehen.

Wirtschaftliche Fertigung von kleinen Stückzahlen mit hoher Präzision – Praxisbeispiele für Komponenten in komplexen Anforderungsprofilen
Dr. Torsten Prescher, BCE Special Ceramics GmbH
Dr. Torsten Weiß, BCE Special Ceramics GmbH
Große Flexibilität in Hinblick auf Bauteilgeometrie, hohe Werkstoffqualitäten, relativ kurze Durchlaufzeiten und geringe Losgrößen - bis hin zur Stückzahl 1 (Prototypenfertigung) - sind übliche Kundenanforderungen an eine Keramikfertigung. Mit der Herstellungsroute über kaltisostatisch gepresste Grünlinge und dem konsequenten Einsatz von CNC-Zerspanungstechniken im Grünzustand (Drehen oder Fräsen) und unter Zuhilfenahme der CAD/CAM-Technologien können diese Forderungen nahezu vollständig erfüllt werden.
Die vom Kunden beigestellten 3D-Daten müssen nur geringfügig modifiziert werden (Berücksichtigung von Sinterschwindung bzw. notwendigen Schleifaufmaßen) und fließen ansonsten unverändert direkt in den Fertigungsprozess ein, wodurch Abweichungen in der Bauteilgeometrie durch Fertigungs- oder Programmierfehler weitestgehend vermieden werden – zudem lässt sich hierbei der Abstimmungsaufwand mit dem Kunden auf ein Minimum reduzieren. Ein weiterer nicht zu unterschätzender Vorteil dieser Herstellungsstrategie im Vergleich zu etablierten Serienfertigungsverfahren ist der Verzicht auf einen kosten- und/oder zeitintensiven Werkzeugbau.
In dem Vortrag werden ausgewählte Beispiele aus den Bereichen Metallumformung, Kunststofftechnik, Messtechnik und Medizintechnik aufgezeigt und die Vor- und Nachteile des beschriebenen Herstellungsverfahrens für jeden Anwendungsfall exemplarisch diskutiert. Dabei wird auch auf Themen wie Fügetechniken durch Schraubverbindungen (Gewinde in Keramik) sowie realisierbare Oberflächenqualitäten und Toleranzen eingegangen.

Effizienz - Keramik mach den Unterschied
Florian Grimm, ESK Ceramics GmbH & Co. KG
Keramische Bauteile und Additive sind eine Schlüsseltechnologie für die Steigerung von Effizienz in Systemen und Prozessen. Anhand von realisierten industriellen Anwendungen aus Maschinenbau, Automobiltechnik, Verfahrenstechnik, Öl- und Gasförderung sowie Elektrotechnik wird aufgezeigt, welche Leistungs- und Effizienzpotentiale sich damit erschließen lassen. Es wird an Praxisbeispielen aufgezeigt, wie sich das Potential der Werkstoffe optimal nutzen und konstruktiv umsetzen lässt.
Neben Hochleistungs-Keramikwerkstoffen werden auch innovative Polymer-Keramik-Verbundwerkstoffe mit Ihren Anwendungen vorgestellt.

Der modulare Keramikbaukasten TRUSSCERAM
Sebastian Liebisch, Schunk Ingenieurkeramik GmbH
Sind Fachwerke und Aufbauten z.B. in den Bereichen Messtechnik und Maschinenbau zu realisieren, die bezüglich Härte, Korrosionsverhalten oder Abrasionsverhalten hohen Anforderungen erfüllen müssen, so bietet der modulare Keramikbaukasten TRUSSCERAM einfache Lösungen. Er sieht aus wie eine Kreation aus Bausteinen der Spielzeughersteller Fischertechnik oder Lego und funktioniert nach ähnlichen Prinzipien. Die Verbindungselemente werden einfach miteinander verschraubt, wodurch unterschiedlichste Konstruktionen möglich sind. Der Clou: Das System kombiniert die Pluspunkte der Hochleistungskeramik mit der Fügetechnik von Metallen. Mit TRUSSCERAM lassen sich standfeste Aufbauten verwirklichen, die vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bieten. Zum Beispiel als Gestell für den Einbau von hochpräzisen und sehr sensiblen Messapparaten oder im Maschinenbau. Der Vortrag beschreibt die Entwicklung des neuen Produkts aus dem bestehenden Portfolio und die vielfältigen technischen Möglichkeiten von TRUSSCERAM.

Außergewöhnliche Problemlösungen mit porösen Keramiken
Ulrich Werrl, Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH
Poröse Keramiken bilden eine kleine, aber sehr spezielle Werkstoffgruppe innerhalb der technischen Keramiken. Durch die Auswahl eines geeigneten Werkstoffes für das gestellte Anforderungsprofil und Variation der Gesamtporosität und Porengröße sowie Porenform lassen sich spezielle Eigenschaften einstellen. Die Werkstoffe werden auf die Anwendung hin maßgeschneidert hergestellt. Mit diesen Werkstoffen lassen sich verblüffende Problemlösungen für die verschiedensten Anwendungen realisieren, die anhand von drei
Beispielen wird aufgezeigt, wie das Potential dieser speziellen Keramiken - auf den Einzelfall angepasst - ausgeschöpft werden kann: Chemisch, thermisch und mechanisch extrem stabile Filterelemente insbesondere für aggressive Medien oder Lebensmittelanwendungen; Drossel zur Steuerung der Taktzeit eines Blicklichtes in einem extrem robusten thermo-mechanischen Schalter; Chemisch stabile Keramik mit einer an die Umgebung angepassten Wärmedehnung als Diaphragma in der Analysentechnik für Labor, Industrie, Schwimmbäder, Wasseraufbereitung etc.

Piezoelektrische Materialien und deren Anwendung
Dr. Karsten Beck, CeramTec GmbH
Piezoelektrische Materialien werden als Wandler zur Umsetzung von mechanischer in elektrische Energie und umgekehrt eingesetzt. Dies ermöglicht ihre Nutzung für vielfältige Sensor- bzw. Aktoranwendungen. Das Spektrum reicht dabei von Ultraschallerzeugung über Kraft- und Beschleunigungssensoren bis hin zu aktorischen Anwendungen, wie beispielsweise Stellelemente für Positionieraufgaben. Diese Vielfalt spiegelt sich auch in der Fahrzeugtechnik wieder. So findet man in Automobilen Klopfsensoren, Ultraschallsensoren für die Einparkhilfe und Multilayeraktoren zur verbrauchs- und abgasoptimierten Steuerung von Dieselmotoren. Für Anwendungen unter erschwerenden Bedingungen, wie hohe Luftfeuchtigkeit und aggressive Medien stehen neuerdings auch hermetisch dichte Aktoren zur Verfügung.

In den Pausen,
aber auch parallel zu den Vorträgen ist dafür gesorgt, dass Sie individuell mit den Referenten Fragen aus Ihrem persönlichen Arbeitsfeld diskutieren können.
Alle Referenten sind praxisorientierte Mitarbeiter der Industriefirmen und können über das Vortragsthema hinaus breit informieren.
Anhand von Musterbauteilen aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Hochspannungstechnik können anschaulich Lösungen erarbeitet werden.

Die Seminarunterlage ist in Buchsform (DIN A5, farbig) erscheinen. 
Alle Informationen können Sie auch dem Flyer entnehmen.

Dr. Ilka Lenke	Ulrike Wiech	Sandra Ernst	Mathias Wilde
Roland Zils	Roland Schreiber	Aaron Makrlik	Dr.-Ing. Holger Wampers
Dr. Rolf Wagner	Heinz Albert	Dr. Torsten Weiß	Dr. Torsten Prescher
Florian Grimm	Sebastian Liebisch	Ulrich Werr	Dr. Karsten Beck

Wegen Informationen und Fragen können Sie sich wenden an:

Informationszentrum Technische Keramik
Herrn Hartmann
Ludwigsmühle 4
D-95100 Selb
Tel.:  ++49 (0) 92 87 - 9 12 34
Fax.: ++49 (0) 92 87 - 7 04 92
e-Mail: info@keramverband.de

24.07.2013