P R E S S E M I T T E I L U N G - Produkt

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CeramTec: Werkstoffverbund aus Metall und Keramik spart Gewicht
Höher, schneller und immer leichter
Stuttgart/Plochingen, 20. Januar 2011
Immer öfter
kommen Leichtmetall-Komponenten zum Einsatz. Besonders
im Automobilbau stehen Konstrukteure stetig vor der
Herausforderung, Material und damit auch Gewicht zu sparen.
Leichtbauteile aus Aluminium aber auch aus Magnesium oder
Titan sind gängige Alternativen zu Eisen und Stahl. Dem
Leichtbau sind allerdings Grenzen gesetzt, durch hohe
tribologische, mechanische oder thermische Belastungen. Die
Lösung bietet eine Verstärkung an genau den Stellen, an
denen die Bauteile am stärksten belastet werden. Den
Keramik-Experten der CeramTec GmbH ist es gelungen, dafür
einen in dieser Form einmaligen lokalen Verbundwerkstoff zu
entwickeln: Metal Matrix Composites (MMC).
Hochporöse Keramik-Vorformlinge, die sogenannten Preforms,
werden beim Gießen an der zu verstärkenden Stelle des
Leichtbauteils eingesetzt und von der Metallschmelze infiltriert. So
kombiniert das aus Hartstoffpartikeln bestehende Trägermaterial
nahtlos die Leichtigkeit des Metalls mit der Beständigkeit der
Keramik. Die Funktionsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von PreformMMC konnte CeramTec bereits im Serienmaßstab nachweisen.
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CeramTec GmbH
CeramTec-Platz 1-9
D-73207 Plochingen
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Am Anfang der Entwicklung des Werkstoffes und der anschließend
jahrelangen Zusammenarbeit mit einem Stuttgarter Sportwagenhersteller und dessen Lieferanten für Gussteile stand die
Herausforderung, die Motoren verschiedener Modelle durch den
Einsatz von Aluminium deutlich leichter zu machen. Die zu
erwartende lokale tribologische Schwäche des Werkstoffes sollte
CeramTec mit einer keramischen Lösung, die so zu diesem
Zeitpunkt noch nicht existierte, ausgleichen. Daraufhin entwickelten
die Ingenieure aus Plochingen den passenden Keramikwerkstoff
und das entsprechende Herstellungsverfahren. Der Vorteil für den
Hersteller: die entwickelten patentierten keramischen Preforms
lassen sich ohne Schwierigkeiten in bereits bestehende
Druckgussverfahren einbinden. So konnten die vorgefertigten
porösen Bauteile ganz zielgerichtet eingesetzt werden. In diesem
speziellen Projekt lokal für die Zylinderlaufflächen, dort wo die
entsprechende Verschleißbeständigkeit im Material notwendig war,
ohne dass der gesamte Motorblock in einem aufwendigen und
teuren Verfahren verstärkt werden musste.
Diese Pionierarbeit war für CeramTec der Einstieg in eine völlig
neue Form der Verbundstoffe, der kaum Grenzen gesetzt sind.
Voraussetzung ist allerdings, dass die Keramik während des
Gießprozesses in der Form fixiert werden kann und die Infiltration
unter Druck erfolgt, damit sich Metall und Keramik perfekt und
nahtlos verbinden. Außerdem muss die geforderte Geometrie der
Preform keramikgerecht sein. Dann ist der keramische Werkstoff in
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Abstimmung mit dem Kunden auf das eingesetzte Leichtmetall frei
wählbar und die keramische Größe kann variiert werden.
Auch auf anderen Anwendungsgebieten, wo zum Beispiel
besondere mechanische Eigenschaften oder thermisches
Dehnungsverhalten gefordert sind, können lokale MMC ihre
technischen und wirtschaftlichen Vorteile ausspielen. Keramische
Werkstoffe und damit auch MMC sind Maßanfertigungen. Sie
lassen sich individuell zusammenstellen – je nachdem, welche
Eigenschaften
gefordert
sind:
gute
Tribologie,
hohe
Verschleißfestigkeit, Zugfestigkeit oder Kriechbeständigkeit, ideale
thermische Dehnung oder ein maßgeschneiderter E-Modul. Auch
im Geräte- oder Maschinenbau, in der Luftfahrt oder beim Bau von
besonders leichten Fahrrädern ist der Einsatz vorstellbar. Generell
gilt: der Einsatz von Metal Matrix Composites ist immer dann in
Betracht zu ziehen, wenn Gewicht gespart werden soll und ein
Leichtmetall eingesetzt wird, das von vornherein lokal
Eigenschaftsprobleme erwarten lässt.
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Über die CeramTec GmbH
CeramTec-Produkte sind oft unsichtbar, aber dafür unverzichtbar. Das
Unternehmen mit Sitz in Plochingen und dem Sitz des Geschäftsbereichs
Maschinentechnik in Plochingen versorgt seine Kunden von 21 Standorten
weltweit aus mit hochwertigen Keramikprodukten. Heute finden die Produkte vor
allem in Medizintechnik, Automobilbau, Elektronik, Geräte- und Maschinenbau,
Wehrtechnik sowie in der Chemischen Industrie Verwendung. Der Erfolg des
Unternehmens basiert auf der Formel: Konsequente Entwicklung neuer
Werkstoffe, hoher Qualitätsanspruch, Konzentration auf kundenspezifische
Systemlösungen und dialogorientierte Anwendungsberatung über den gesamten
Produktlebenszyklus. Die CeramTec GmbH gehört zu den größten
internationalen Keramikproduzenten für technisch anspruchsvolle Anwendungen.
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