KEM Konstruktion 04.2023
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TRENDS » Perspektiven » Werkstoffe<br />
Auch der Technologiekonzern Kyocera ist in<br />
der Keramikbranche aktiv: Ein Wärmetauscher<br />
aus Siliziumoxid kann etwa bei anspruchsvollen<br />
Medien wie Wasserstoff punkten.<br />
Bild: Kyocera Europe<br />
jede Toleranz oder Form in Kombination mit Stabilität<br />
ist mit jedem Material möglich. Gleichzeitig sei<br />
Keramik nicht sofort immer teurer als metallische<br />
Werkstoffe. Daher herrsche laut maxon noch größerer<br />
Aufklärungsbedarf.<br />
Bild: maxon<br />
Bild: maxon<br />
maxon bearbeitet Keramiken auch per Laser.<br />
Aber auch viele Standardteile wie Buchsen, Wellen<br />
oder Düsen können immer öfter aus Keramik gefertigt<br />
werden. Denn bei den bisherigen Kritikpunkten<br />
Genauigkeit und Preis habe sich laut maxon in den<br />
letzten Jahren einiges getan. Dennoch können aber<br />
nicht immer alle Wünsche erfüllt werden: Denn nicht<br />
Whitepaper-Tipp<br />
Wer sich für den Einsatz<br />
von Keramik in technischen<br />
Systemen interessiert<br />
und wissen will,<br />
was konzeptionell mit<br />
Blick auf Effizienz und<br />
Nachhaltigkeit bei sinnvoller<br />
Verwendung möglich<br />
ist, findet weitere<br />
Whitepaper Keramik<br />
Tipps in dem Whitepaper ‚Wie ein einzigartiger Werkstoff<br />
technische Systeme optimieren kann‘ der maxon motor GmbH.<br />
Es enthält Infos zu:<br />
• Was technische Keramik ist und ihre Einsatzmöglichkeiten<br />
• Wann der Einsatz von technischer Keramik sinnvoll ist<br />
• Welche drei Herausforderungen es bei der <strong>Konstruktion</strong> von<br />
technischer Keramik zu beachten gilt<br />
Das Whitepaper lässt sich hier kostenlos herunterladen<br />
hier.pro/h99bc<br />
Verschleißfestigkeit gesteigert<br />
Neben Zirkonoxid, das bei maxon in den Motoren vor<br />
allem auf Grund seiner Verschleiß- und Gleiteigenschaften<br />
gefragt ist, fertigt man auch Produkte aus<br />
Aluminiumoxid: Es ist härter, aber mechanisch weniger<br />
belastbar und meist als elektrischer Isolator sowie<br />
für die gute Wärmeleitfähigkeit gefragt. Daneben<br />
erweitern immer öfter auch spezielle Materialien<br />
wie Siliziumnitrit das Spektrum, wenn besonders hohe<br />
Bruchzähigkeit gefordert ist: In Wendeschneidplatten<br />
kommt die Keramik bereits zum Einsatz, es<br />
werden aber immer mehr Anwendungsgebiete erschlossen<br />
und erforscht, etwa im Motorenbau. Sind<br />
dagegen extreme Härte und Temperaturresistenz gefragt,<br />
kann Siliziumcarbid die Lösung sein. In der Liste<br />
der härtesten Materialien steht es nach Diamant<br />
und Borcarbid an dritter Stelle. Bisher kommt diese<br />
Keramik vor allem als Läppmittel, etwa zum Polieren<br />
von Optiken zum Einsatz. Das Fraunhofer-Institut für<br />
Keramische Technologien und Systeme IKTS hat zudem<br />
einen keramischen Werkstoff aus Siliziumkarbid<br />
und Diamant entwickelt, der die Testverfahren für<br />
Verschleißfestigkeit an seine Grenzen brachte: In den<br />
bisherigen, zur Vergleichbarkeit fest definierten<br />
Zyklenzeiten konnte schlicht kein Verschleiß festgestellt<br />
werden. Das Material eignet sich daher für<br />
extrem schwer zugängliche Bauteile, wie etwa unter<br />
Wasser in Offshore-Anlagen.<br />
„Solche Spezialfälle haben wir dann nicht vollständig<br />
im Haus, sondern kaufen beispielsweise Halbzeuge<br />
zu und fertigen daraus kundenindividuelle Produkte.<br />
So ergänzen sich viele mittelständische Unternehmen<br />
gegenseitig“, erklärt Zilm. Entsprechende Partner<br />
würden aber zunehmend rarer, was den Einkauf<br />
komplizierter mache. Denn größere Konzerne sind an<br />
solchen Kooperationen häufig weniger interessiert,<br />
sie kaufen stattdessen die Geschäftsbereiche komplett<br />
auf: So hat beispielsweise Kyocera im Jahr 2019<br />
100 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 04 | 2023
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