Eigenschaften der technischen 3D-Druck-Keramik

Im Laufe der Zeit verschleißen Maschinenbauteile aus Metall, wie zum Beispiel Zahnräder, aufgrund hoher mechanischer Beanspruchung und Hitzeentwicklung. Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, sollten Maschinenbauteile aus einem hitzebeständigen Material gefertigt werden. Hier empfiehlt sich die im 3D Druck mittels Lithography based Ceramic Manufacturing (LCM) hergestellte technische Keramik, da sie hitzebeständiger, robuster und leistungsstärker als andere Werkstoffe ist.

 

Eigenschaften der 3D-Druck-Keramik im Überblick:

  • ausgezeichnete Hitzebeständigkeit 
  • beständig gegen Kälte 
  • niedrige thermische Ausdehnung 
  • beständig gegen Säuren und Laugen 
  • sehr verschleißfest 
  • geringe Dichte 
  • gute tribologische Eigenschaften 
  • nicht leitend 
  • glatte und glänzende Oberfläche, nicht spröde 
  • elektrisch isolierend 
  • magnetisch abschirmend 
  • thermisch isolierend 
  • biokompatibel

 

  • hohe Abdichtung, gasdicht 
  • fast so hart wie ein Diamant 
  • bei hohen Temperaturen hoher E-Modul 
  • härter als Metall 
  • hohe Korrosions- und Temperaturbeständigkeit 
  • geringe Wärmeausdehnung 
  • (Ultra-)Hochvakuumbeständigkeit 
  • dimensionale Stabilität 
  • hohe mechanische Belastbarkeit 
  • gute Notlaufeigenschaften 
  • hohe Lebensdauer 
  • hohe Steifigkeit 
  • reduziert Mikroschwingungen 

Beispiele für Bauteile, bei denen die Eigenschaften technischer 3D-Druck-Keramik eine außerordentlich wichtige Rolle spielen

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Elektrische Isolierung bei hoher Verschleißbeständigkeit: wichtig für Sensoren

In der Entwicklung von Sensoren spielen die Eigenschaften wie hohe Verschleißfestigkeit und elektrische Isolation eine sehr große Rolle. Schließlich sind sie empfindliche Bauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Sie müssen beispielsweise dauerhaft, zuverlässig und präzise Durchfluss, Druck und Temperaturen in Öl- und Gaspipelines überwachen. 
 

Kein Erweichen oder Fließen bei hohen Temperaturen: wichtig für Präzisionsteile

Metalle sind jenseits der Temperaturen von 1000 °C nur schwer dauerhaft einsetzbar. Hier beginnt die Welt der technischen Keramikbauteile, die Einsatztemperaturen von 1600 °C und mehr widerstehen. Selbst bei höchsten Anwendungstemperaturen sind sie sogar im Ultrahochvakuum noch beständig. Dabei bietet die technische Keramik den Vorteil, dass sie nicht fließt oder erweicht. Sie verfügt über eine sogenannte dimensionale Stabilität, die auch bei Präzisionsteilen für die Labortechnik eine große Rolle spielt. 
 

Hohe mechanische Belastbarkeit: wichtig für Flansche und Schrauben

Der Anlagen- und Maschinenbau stellt hohe Anforderungen an Materialien. Auch in diesem Bereich besitzt die technische 3D-Druck-Keramik einen hohen Stellenwert, denn neben hoher mechanischer Belastbarkeit und Verschleißbeständigkeit werden auch eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie eine elektrische und thermische Isolierung gefordert. Aufgrund der besonderen Eigenschaften der 3D-Hochleistungskeramik, werden auch Normkomponenten wie Unterlegscheiben, Schrauben und Flansche sowie Ersatzteile für Maschinen gerne aus diesem leistungsfähigen Material gefertigt. 

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Hohe mechanische Belastbarkeit am Beispiel eines Keramikgewindes

Steinbach AG: Ihr Partner für maßgeschneiderte technische 3D-Druck-Keramik

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