Material und Know-how

Bauteile aus technischer Keramik sind resistent gegen mechanische, chemische, thermische und elektrische Belastungen.

Keramische Werkstoffe sind anorganisch, nichtmetallisch und sind per Definition mindestens zu 30 % kristallin.

Ein keramischer Werkstoff kennzeichnet sich durch den vorgeschalteten Prozess der Formgebung und der anschließenden Sinterung mit meist über 1.500°C, wobei erst durch die Sinterung das Material seine finalen Eigenschaften bekommt.

Generell kommen zwei keramische Werkstoffe bei uns zum Einsatz:

Aluminiumoxid Al2O3

Al2O3 ist der am weitesten verbreitete und mittlerweile sehr gut erforschte keramische Werkstoff. Die Ursache dafür liegt in seiner breiten, weltweiten Verfügbarkeit, einfachen Prozesshandhabung und dem günstigen Preis. Aluminiumoxid ist extrem widerstandsfähig und kann dem Großteil der mechanischen und chemischen Anforderungen gerecht werden.
Besondere Schätzung erfährt Aluminiumoxid wegen seiner Hochtemperatureigenschaften und seiner Härte, die nur noch von wenigen Werkstoffen übertroffen wird (z.B. Diamant, SiC).
Das Material weist außergewöhnlich gute elektrische Isolationseigenschaften und eine hohe Durchschlagfestigkeit auf, was viele Anwendungen (z. B. als elektrischer Isolator) ermöglicht.

Eigenschaften:Anwendungen:
• sehr hohe Einsatztemperatur • Brennerdüsen
• sehr hohe Härte • Schneidwerkzeuge
• sehr beständig in Säuren und Laugen• Labortiegel
• bioinert • künstliche Hüftgelenke und Implantate
• elektrisch isolierend• Spulenkörper
• konstant hoher E-Modul• Draht-/Fadenführungen

Zirkonoxid ZrO2

ZrO2 überzeugt durch seine Zähigkeit und stahlähnliche Eigenschaften (E-Modul, Wärmeausdehnungskoeffizient); gleichzeitig hat ZrO2 eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Seine gute tribologische Eigenschaft wird sowohl in der Technik (Gleitelemente) als auch in der Medizin (künstliche Hüftgelenkkugel) eingesetzt. Die finalen Eigenschaften erhält ZrO2 durch die variablen Zugaben von Dotierungen, wie z.B. Y2O3, was im Vergleich zu den anderen Keramiken ein breiteres Einsatzgebiet mit sich bringt.

Eigenschaften:Anwendungen:
• E-Modul und Wärmeausdehnungskoeffizient ähnlich zu Stahl• Keramik-Metall Verbundwerkstoff
• hohe Biegefestigkeit• Zentrierstifte, keramische Feder
• hohe Zähigkeit • Wärmeisolation
• niedrige Wärmeleitfähigkeit• Gleitpaarungen

Know-how

Generative Fertigung
Mit dem LCM-Verfahren lassen sich beinahe beliebige Geometrien realisieren, die mit keiner anderen Formgebung möglich wären. Außerdem entfallen beim LCM-Verfahren die Werkzeugkosten, was wiederum Losgröße von 1 möglich macht.

Steinbach AG – Ihr professioneller Partner für technische Keramik in 3D-Druck

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