Werkstückaufnahme Keramische Baugruppen als maschinelle Hitzebarriere

Keramische Baugruppen schützen Metallvorrichtungen vor extrem hohen Temperaturen. Ein Beispiel dafür ist eine Werkstückaufnahme, bei der Aluminiumoxid die Wärmeleitung minimiert und Glaskeramik über Metallschrauben die Montage an eine Trägereinheit ermöglicht. Die Aufnahme muss bis zu 1000 °C standhalten.

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Werkstoffzentrum Rheinbach GmbH

Auf der Basis unterschiedlicher Werkstoffe konzipiert Werkstoffspezialist WZR Ceramic Solutions in Rheinbach bei Bonn Baugruppen, die sehr unterschiedliche Eigenschaften haben. Es entstehen multifunktionale Konstruktionen mit erstaunlichen Eigenschaftsprofilen. Aktuelles Beispiel dafür ist eine Baugruppe aus Glaskeramik und Aluminiumoxid. Sie wurde von der WZR Ceramic Solutions GmbH, wie das Werkstoffzentrum Rheinbach (WZR) seit Jahresbeginn heißt, für eine Hochtemperaturanwendung im Maschinenbau entwickelt und hergestellt (Bild 1).

Spezifisches Werkstoff-Know-how muss anwendungsbezogen erarbeitet werden

Im Maschinen- und Anlagenbereich gibt es nur wenige Zulieferunternehmen, die mit Hochleistungskeramiken ein sehr breites Anwendungsspektrum abdecken. Grund dafür ist ein sehr spezifisches Werkstoff-Know-how, das anwendungsbezogen erarbeitet werden muss. So fertigt WZR Keramikteile für induktive Lötanlagen, weil keramische Hochleistungswerkstoffe nicht induktiv ankoppeln und sehr hohen Temperaturen standhalten. Weitere Anwendungen gibt es bei Textilmaschinen, im Motorenbau, in der Sensorik für optische Anwendungen sowie beim Verschleißschutz in Werkzeugmaschinen und Bestückungsautomaten.

Endkonturnahe Keramikhalbzeuge im Ultraschallverfahren bearbeitbar

In diesem Hochleistungsbereich hat sich der Keramikspezialist als Entwicklungspartner und Hersteller von Serienbauteilen etabliert – mit Prozessen, die sich von der Entwicklung über die Herstellung bis zur Montage und Qualitätssicherung erstrecken, und das nicht selten über den Werkstoff Keramik hinaus (Bild 2). Dabei treibt er immer wieder fertigungstechnische Innovationen voran, wie die Herstellung endkonturnaher Halbzeuge aus keramischen Hochleistungswerkstoffen, zum Beispiel aus der Glaskeramik Vitronit von WZR. Die Finishbearbeitung der Keramikhalbzeuge findet in einem Ultraschallverfahren statt (Bild 3).

Leistungsprofil einer Baugruppe profitiert vom keramischen Verbund

Auf weiteren fertigungstechnischen Innovationen basiert die Herstellung komplexer Baugruppen, bei denen verschiedene keramische Werkstoffe zu Einzelteilen verarbeitet und diese zu multifunktionalen Baugruppen verbunden werden. Zu den jüngsten Ergebnissen von WZR Ceramic Solutions gehört eine Werkstückaufnahme. Sie muss Temperaturen bis 1000 °C standhalten. Die Lösung besteht in der Kombination einer Aluminiumoxidkomponente sowie eines Glaskeramikadapters, einer elektrisch isolierten und magnetisch abgekoppelten Trägereinheit.

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