Herstellprozesse

Das Fraunhofer-Zentrum HTL verfügt über zahlreiche Formgebungsverfahren zur Herstellung keramischer Grünkörper. Zur Grünkörpercharakterisierung können spezielle Methoden eingesetzt werden.

Keramische Formgebung und Pulveraufbereitung

Um aus ausgewählten Rohstoffen eine hochwertige Keramik mit dem gewünschten Eigenschaftsprofil zu erhalten, ist das Formgebungsverfahren von größter Wichtigkeit. Es muss einen homogenen Grünkörper für den späteren Sinterprozess bereitstellen. Der Grünkörper zeichnet sich durch eine gleichmäßige Verteilung der Rohstoffpartikel ohne harte Agglomerate aus und weist eine homogene, möglichst hohe Gründichte auf.

Der Aufbereitung der keramischen Massen, Schlicker und Granulate kommt, neben dem Formgebungsverfahren an sich, eine entscheidende Rolle bei der Herstellung der Keramik zu. Jedes Formgebungsverfahren erfordert dabei aufgrund des Einsatzes spezialisierter Binder- und Additivsysteme eine spezifische Betrachtung.

Für die Optimierung des Aufbereitungsprozesses und für die Auswahl der besten Additive können am Fraunhofer-Zentrum HTL Standardmessverfahren zur Charakterisierung der Partikelgrößenverteilung und dem „Zeta“-Potential nicht nur in verdünnten Suspensionen, sondern auch anwendungsorientiert in hochkonzentrierten Schlickern eingesetzt werden. Diese Charakterisierungsverfahren werden durch rheologische Messverfahren, wie Oszillation und Rotation, Messextruder und sowohl optische als auch elektronenmikroskopische Untersuchungen ergänzt. Im Vorfeld können natürlich auch alle chemischen und physikalischen Rohstoffeigenschaften, die für die Verarbeitung, die Formgebung und die Eigenschaften der Keramik wichtig sind, analysiert werden. Im Anschluss an die Formgebung können am HTL spezielle Verfahren zur Charakterisierung der Grünkörperqualität herangezogen werden.

Am HTL stehen alle gängigen Formgebungsverfahren für Keramiken, von Trockenpressen, isostatischem Pressen, Nass- bzw. Feuchtpressen, über Schlickerguss, Foliengießen bis zur Extrusion und weiteren Verfahren zur Verfügung. Das Spektrum der Formgebungsverfahren wird durch neuartige 3D-Drucker, mit denen über additive Formgebung komplexeste Keramiken aufgebaut werden können, sowie eine hochwertige 5-Achsen-Fräsmaschine zur Grünkörper- und Endbearbeitung abgerundet.

Die Formgebungsverfahren (insbesondere der additiven Formgebung) bieten wir auch unabhängig von Projekten zur Material- und Prozessentwicklung als Dienstleistung an, um eine zeitnahe Herstellung von Prototypen aus Metall oder Keramik zu ermöglichen.

Leistungsangebot:

  • Entwicklung optimierter Formgebungsmassen
  • Verifizierung der Modifikationen und Optimierungen an gängigen Formgebungsverfahren und Verfahren der additiven Fertigung
  • Charakterisierungen entlang der gesamten Formgebungskette
  • chemische und physikalische Analyse der Rohstoffe
  • Charakterisierung der aufbereiteten Massen, Schlicker und Granulate
  • Untersuchung der Grünkörper hinsichtlich der Homogenität und Phasenverteilung
  • Herstellung komplexer Keramikkörper über additive Fertigung (3-D-Druck) und 5-Achsen-Fräsmaschine für Machbarkeitsstudien und Prototypen auch als Auftragsfertigung
  • Herstellung von Grünkörpern mit Standardverfahren

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