KERAMISCHES SPRITZGIEßEN
Keramisches Spritzgießen (CIM, Ceramic Injection Moulding) ist ein Verfahren zur serienmäßigen Herstellung von geometrisch komplexen keramischen Produkten
mit engen Maßtoleranzen ohne Nachbearbeitung. Für das keramische Spritzgießen werden entsprechend angepasste
Spritzgießmaschinen für thermoplastische Werkstoffe eingesetzt. Die Bauart der Spritzgussformen, sowie Auslegungsregeln für
Produkte, die in diesem Verfahren hergestellt werden, sind ebenfalls gleich wie bei Kunststoffen.
Im Spritzgussverfahren kommt ein Granulat zum Einsatz, das aus Keramikpulver mit Zugabe von Plastifizierungsmittel zum guten
Gießverhalten bei einer Temperatur von 150 - 170° C besteht. Es können beinahe beliebige Keramikwerkstoffe eingesetzt werden.
Bei INCERAMICS Sp. z o.o. werden die Produkte standardmäßig aus Keramik mit hohem Korundanteil sowie Zirkondioxidbaukeramik
hergestellt. Wir verwenden umweltfreundliche Spritzgusszusammensetzungen, bei denen ca. 50% des Plastifizierungsmittels
im Wasserbad entfernt wird.
Beim regelrechten Ablauf des Fertigungsprozesses können Masstoleranzen von +/- 0,03 mm und Wandstärken-Toleranzen von
+- 0,01 mm erreicht werden.
In der Praxis ist keine Nachbearbeitung erforderlich. Produktoberflächen sind plan und glatt, die Kanten glatt und scharf.
Endprodukte können nur mit Diamantwerkzeugen bearbeitet werden.
Grundsätzlich kann in jeder Stufe des Fertigungsprozesses bei Bedarf die übliche zerspanende Bearbeitung wie Drehen,
Fräsen bzw. Schleifen der Keramikwerkstücke erfolgen.
Die Hauptparameter von ausgewählten Keramikbaustoffen:
1) Tonerde Al2O3 - hoher Härte, Kratzfestigkeit und Wärmewiderstand:
Biegefestigkeit: 300 - 380 MPa
Druckfestigkeit: 2600 MPa
Höchste Betriebstemperatur: 1750° C
2) Teilweise stabilisiertes Zirkondioxid ZrO2-Y2O3 - von hoher Platzfestigkeit, guten Gleiteigenschaften
und hoher Biegeresistenz:
Biegefestigkeit: up to 1000 MPa
Druckfestigkeit: up to 4500 Mpa
Höchste Betriebstemperatur: 1500° C
3) Vollstabilisiertes Zirkondioxid ZrO2-Y2O3 - von selektiver Ionenleitfähigkeit und
einwandfreien Resistenz auf hohe Temperaturen:
Biegefestigkeit: 200 MPa
Druckfestigkeit: 2000 MPa
Höchste Betriebstemperatur: 2200° C
4) Zirkondioxid-Aluminiumoxides Komposit von speziellen thermomechanischen Eigenschaften: große Temperaturwechselbeständigkeit, Verbindung von hoher mechanischer Resistenz mit hoher Härte.
Eigenschaften von ausgewählten Keramikwerkstoffen
| Dichtigkeit | g/cc | 3,69 | 3,72 | 3,89 | 6 |
| Durchlässigkeit | % | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Färbung | - | weiß | weiß | elfenbeinfarben | elfenbeinfarben |
| Biegefestigkeit | MPa | 330 | 345 | 379 | 900 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 300 | 300 | 375 | 200 - 270 |
| Schubmodul | GPa | 124 | 124 | 152 | 85 |
| Kompressionsmodul | GPa | 165 | 172 | 228 | - |
| Querdehnungszahl | - | 0,21 | 0,21 | 0,22 | 0,23 |
| Druckfestigkeit | MPa | 2100 | 2100 | 2600 | 3900 |
| Härte | kg/mm2 | 1175 | 1100 | 1440 | 1300 |
| Bruchwiderstand | MPa | 3,5 | 3,5 | 4 | 13 |
| Höchste Betriebstemperatur: | °C | 1700 | 1700 | 1750 | 1500 |
| Wärmeleitfähigkeit | W/m*°K | 18 | 25 | 35 | 2 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 10-6/°K | 8,1 | 8,2 | 8,4 | 10,3 |
| Eigenwärme | J/kg*°K | 880 | 880 | 880 | 400 |
| Durchschlagfestigkeit | ac-kv/mm | 16,7 | 14,6 | 16,9 | 9 |
| Dielektrizitätskonstante | @1MHz | 9,1 | 9,0 | 9,8 | 29 |
| dielektrischer Verlustfaktor | @1kHz | 0,0007 | 0,0011 | 0,0002 | - |
spezifischer Durchgangswiderstand
(20°C) | ohm*cm | >1014 | >1014 | >1014 | >1010 |
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Eigenschaften von ausgewählten Keramikwerkstoffen: PDF-Download.
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