Leroxid Erodierbare Hochleistungskeramik besteht Anwendungstests

Ende 2010 wurde sie erstmals vorgestellt: Dimacer, eine Hochleistungskeramik, die sich erodieren lässt und dennoch keinen Festigkeitsverlust im Vergleich zu nicht erodierbaren Keramikwerkstoffen aufweist. Sie wurde von den Unternehmen Oximatec, Leomhardt Graveurbetrieb und dem Euromold-Aussteller Leroxid entwickelt, zusammen mit dem Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile an der Universität Stuttgart.

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Leroxid® Dr. h.c. Wolfgang Leonhardt

In diesem Jahr wurde die erstmals realisierte Doppelfunktionalität der Hochleistungskeramik in industriellen Anwendungen bestätigt: Als verschleißfeste Auskleidung in Spritzgießformen zur Verarbeitung abrasiver Kunststoffe verlängert die entwickelte Hochleistungskeramik die Standzeit der Werkzeuge auf ein Vielfaches. Mit der Entwicklung der erodierbaren Keramik haben die Entwickler somit eine werkstoffliche Lücke geschlossen.

Hochleistungskeramiken gut für Spritzgießen abrasiver Werkstoffe

Für das Spritzgießen abrasiv wirkender Werkstoffe sind Formen mit hoch verschleißfester Auskleidung erforderlich, für die sich Hochleistungskeramiken aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Zähigkeit bestens eignen. Dem stand jedoch jahrelang entgegen, dass sich keramische Werkstoffe im Hightechbereich nicht im Funkenerosionsverfahren bearbeiten lassen.

Die Funkenerosion ist ein bewährtes Bearbeitungsverfahren im Formenbau. Erste Versuche, keramische Werkstoffe mit leitfähigen Metallkomponenten zu dotieren, haben aufgrund des hohen Metallanteils die Verschleißfestigkeit reduziert.

Keramik mit weniger als 20% Hartstoff lässt sich erodieren

Dieser Effekt wurde bei der Hochleistungskeramik Dimacer vermieden. Der Grund dafür liegt in der Begrenzung des Anteils an elektrisch leitfähigem Hartstoff auf unter 20 Volumenprozent. Dadurch bleibt die hohe Härte, die gute mechanische Festigkeit und Bruchzähigkeit der Keramik erhalten. Inzwischen ist der Entwicklungspartner Oxiatec sogar in der Lage, Härte und Elastizität anwendungsorientiert zu variieren.

Dr. h.c. Wolfgang Leonhardt, Inhaber von Leroxid, nennt noch eine weitere Herausforderung, die bei der Entwicklung der erodierbaren Hochleistungskeramik gemeistert werden musste: „Der verwendete Werkzeugstahl und die leitfähige Keramik müssen annähernd die gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und die gleiche Wärmeleitfähigkeit aufweisen.“ Wird dieser Aspekt nicht beachtet, kann es zu einer hohen Temperaturbelastung beider Werkstoffe kommen und schließlich zum zum Bruch sowohl der Keramik als auch des Stahls.

Leroxid auf der Euromold 2011: Halle 8.0 Stand J 94

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