Maschinenbau

Umformtechnik

Durch das Bestreben der Unternehmen die Produktivität zu verbessern, wurde für die Herstellung von Walzdraht, Rohren und Bändern von ehemals Stahl oder Hartmetall auf Keramik umgestellt, da man die Standzeit der alten Werkzeuge als nicht mehr ausreichend betrachtete, zumal Werkzeugwechsel die Produktion unterbrechen.

Die Adhäsionsneigung der Stahlwerkzeuge wurde in Prozessen, die mit möglichst wenig Kühlschmierstoffen auskommen müssen zum Problem.

Auch in der Blechumformung sind Hochleistungskeramiken aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen eine interessante Alternative zu Werkzeugstählen und Hartmetallen. Keramik senkt die erforderlichen Umformkräfte und erzeugt bei vielen Blechwerkstoffen eine bessere Oberfläche.

Keramikwerkzeuge erreichen aufgrund der hohen Verschleißbeständigkeit mehrfach höhere Standzeiten.

Bei der Warmmassivumformung zeigt Keramik keine Probleme mit Anlaßeffekten und damit verbundenen Verlust von Festigkeit und Härte des Werkzeugs. Auch die Temperaturschockbelastung stellt bei Siliziumnitrid kein Problem dar.

Neben der Verschleißfestigkeit ermöglicht Siliziumnitrid elektrische Isolation und schmiermittelfreies Arbeiten.

Beispiel Rohraufweiten: Das kann erfolgen indem eine Kugel durch das Rohr gezogen wird. Dieser Prozess ist sehr verschleißträchtig. Keramik hat sich hier bewährt. Falls nur das Ende des Rohrs aufgeweitet werden soll, erfolgt das mit einem Aufweitdorn. Falls das Rohrende verjüngt werden soll, drückt man es in ein Kümpelwerkzeug.

Verarbeiter von Behältnissen, die anschließend mit Lebensmitteln oder Trinkwasser in Berührung kommen, setzen keramische Werkzeuge ein, da diese ohne Schmiermittel betrieben werden können. Dadurch wird der notwendige Reinigungsprozess vom Schmiermittel eingespart.

Fischdosen werden mit Umformrollen aus Siliziumnitrid verarbeitet, da es durch Essig zum Verschleiß am Edelstahl kommt. Schon einige Schritte früher im Prozess zeichnet sich Keramik als Bandführung der Bleche aus.

Auch beim Verschließen von Getränkedosen oder Konservendosen greifen unsere Kunden auf unsere Bördelrollen zurück, da diese nur eine sehr geringe Neigung zum Materialaufbau (pick ups) zeigen und so wartungsfrei sehr viel höhere Standzeiten erreichen als beschichtete Rollen.

In vielen Anlagen längsnahtgeschweißter Rohre werden Schweißrollen von Ceramany eingesetzt, um die Nahtflanken zusammen zu halten. Weil keramische Schweißrollen nicht magnetisch und elektrisch nicht leitend sind, beeinflussen sie den Schweißprozess beim Induktions- und Lichtbogenschweißen nicht.

In einigen Anlagen kommen auch keramische Führungsschwerter zum Einsatz, um die Nahtflanken vor der Schweißeinheit verschleißarm zu führen.

Ceramany stellt Richtbacken aus Keramik für Flügelrichtapparate zum Drahtrichten her.

Siliziumnitrid eignet sich hervorragend für diese Anwendungen und kann mit ausgezeichneter Oberflächenqualität und sehr guter Maßhaltigkeit hergestellt werden.

Induktionstechnik

Im Bereich Induktion ist der Einsatz technischer Keramik sehr vielfältig. Im Wesentlichen wird mit Siliziumnitrid gearbeitet, da dieses Material verschleißfest, elektrisch isolierend, nicht magnetisch ist und darüber hinaus eine enorme Temperaturwechselbeständigkeit hat.

Düsen

Ein hoher Widerstand gegen abrasiven Verschleiß des zu verdüsenden Mediums, Biokompatibilität und eine gute chemische Beständigkeit sind Gründe, warum keramische Werkstoffe zur Herstellung von Düsen verwendet werden. Die Anwendungsbereiche sind sehr vielfältig.

Anwendungsbeispiele sind das Homogenisieren von Milch oder Cremes, das Verdüsen von Kalkmehl in Rauchgasschwefelanlagen oder beim Verstrahlen von Luft / Feststoff- und Flüssigkeit/Feststoffgemischen (z.B. Sandstrahlen).

Keramische Düsen werden auch in Glasperstrahlanlagen eingesetzt. Weiteren Einsatz finden Sie bei der Wasserstrahlschneidtechnologie, zum Trennen von harten und zähen Werkstoffen. Dabei wird eine Hartstoff/Wasser-Suspension mit einem Druck von mehr als 4.000 bar durch die keramische Düse gepresst. Je nach Suspension kommen Aluminiumoxid, Siliciumnitrid oder Siliziumcarbid zu Einsatz.

Neben der Verschleißfestigkeit ermöglicht Siliziumnitrid elektrische Isolation und schmiermittelfreies Arbeiten.

Beispiel Rohraufweiten: Das kann erfolgen indem eine Kugel durch das Rohr gezogen wird. Dieser Prozess ist sehr verschleißträchtig, Keramik hat sich hier bewährt. Falls nur das Ende des Rohrs aufgeweitet werden soll erfolgt das mit einem Aufweitdorn, falls das Rohrende verjüngt werden soll, drückt man es in ein Kümpelwerkzeug.

 

Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie kommt Keramik in den verschiedensten Anwendungen zum Einsatz. Hier ist die Biokompatibilität und Lebensmittelechtheit ein wichtiges Argument. Keramikprodukte sind zum Beispiel  Dosierschieber, Dosiereinheiten, Ventilnadeln, Ventilsitze, Führungen, Greifer, Anschläge aber auch Umformwerkzeuge.

Lebensmittel werden in sehr großen Mengen verarbeitet, was zu entsprechendem Verschleiß führt. Die Anlagen laufen häufig 24 Stunden und ein Produktionsstillstand führt zu erheblichen Kosten.

Produkte wie Erdbeermarmelade, Kaffee, Tee oder Tabak sind sehr abrasiv, Keramik sorgt hier für einen verschleißfreien sicheren Prozess.

Fruchtsäfte sind aufgrund der Fruchtsäuren sehr aggressiv und greifen sogar Edelstähle schnell und stark an. Auch sehr zuckerhaltige Produkte sorgen für Verschleiß. Keramik ist resistent gegen diese Medien und verhindert somit Produktionsausfälle.

 

Plunger

keramische Plunger zeichnen sich durch Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Resistenz gegenüber aggressiven  Medien und geringes spezifisches Gewicht aus. Darüber hinaus sind Sie Biokompatibel was sowohl in der Lebensmittelindustrie als auch in der Medizintechnik wichtig ist.

Neben Plungern kommen auch Kolben, Zylinder, Gleitringdichtungen und Druckpakete zum Einsatz

Zusammengefasste Anforderungen für den allgemeinen Maschinenbau:

  • Elektrische Isolation
  • Thermische Isolation
  • Antimagnetisch
  • Technische Reinheit
  • Verschleißfestigkeit
  • Prozesssicherheit