Keramik Porenfreie Glaskeramik

Die bis 1000° C temperaturbeständige Glimmerglaskeramik Vitronit ist eine gefragte Alternative, wenn Kunststoffe oder Metalle an ihre Grenzen stoßen.

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Die Firma WZR ceramic solutions fertigt aus Glimmerglaskeramik hochwertige Prototypen und Serienteile. „Die Glaskeramik Vitronit ist ein moderner Konstruktionswerkstoff von hoher Güte“, bringt es Dr. Dieter Nikolay, Leiter Engineering der WZR ceramic solutions, auf den Punkt. Wenn beispielsweise hochtemperaturbeständige Bauelemente benötigt werden, die auch elektrisch isolieren sollen, eignet sich Vitronit besser als Metalle oder Kunststoffe. Da zudem die thermische Dehnung dieser Glaskeramik jener von Stahl sehr ähnlich ist, lassen sich auch innovative Verbundlösungen verwirklichen. Zu den weiteren entscheidenden Vorteilen von Vitronit gehört die gute mechanische Bearbeitbarkeit mit herkömmlichen Präzisionswerkzeugen.

Viele Konstrukteure und Produktentwickler haben die Eigenschaften dieser hochwertigen Glaskeramik des Jenaer Unternehmens Vitron inzwischen erkannt und lassen bei WZR nicht nur Prototypen, sondern zunehmend auch einbaufertige Serienteile daraus herstellen. Das Unternehmen fertigt diese Bauteile in einem Ultrasonic-CNC-Bearbeitungszentrum ab Losgröße 1. „Unser 5-Achsen-System ist hochflexibel und maßgeschneidert für die spangebende Bearbeitung sogenannter Advanced Materials. Es führt Diamantwerkzeuge mit einer oszillierenden Ultraschall-Spindel und ermöglicht das Fräsen, Schleifen und Bohren mit höchsten Genauigkeiten. Zudem lassen sich Oberflächengüten von Ra <0,2 µm erzielen“, erläutert Nikolay.

Weil nach der Formgebung von Vitronit kein Brennprozess mehr erforderlich ist – allenfalls ein leichtes Oberflächen-Finishing – entspringen der CNC-Bearbeitung des WZR die einbaufertigen Kundenteile. Das sind dann beispielsweise elektro- und wärmeisolierende Formteile, die sich in der Anwendung durch eine hohe Beständigkeit gegen häufige Temperaturwechsel, Korrosion und Chemikalien bewähren müssen. Auch Flansche, Chargierelemente, Verschleißteile sowie Verbindungs- und Antriebselemente (Schrauben, Gewindestangen) entstehen aus dieser Glaskeramik. „Das konstruktive Potenzial der Glimmerglaskeramik ist noch längst nicht ausgeschöpft, und eigentlich gibt es nur einen einzigen vergleichbaren Werkstoff aus US-amerikanischer Produktion“, meint Nikolay.

Vitronit ist serienmäßig weiß, porenfrei und nicht ausgasend. Die Dichte des Werkstoffs liegt bei 2,66 g/cm³ und sein Wärmeausdehnungskoeffizient – je nach Temperaturbereich – zwischen 9,5 x 10^-6K^-1 und 11,3 x 10^-6K^-1. Die maximale Einsatztemperatur beträgt 1000 °C und die Wärmeleitfähigkeit 1,72 W/mK (bei 25° C). Besonders erwähnenswert sind außerdem die elektrische Durchschlagsfestigkeit von 12 kV/mm, die Biegefestigkeit von 120 MPa und die Druckfestigkeit von 450 MPa. Mit seinen Festigkeitswerten liegt Vitronit etwas unter den Keramik-Werkstoffen Aluminiumoxid und Zirconiumoxid, deren Bearbeitung ebenfalls zum WZR-Portfolio gehört. (qui)

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