Beim kaltisostatischen Pressen wird das Keramikpulver in eine Gummiform gefüllt und mit Flüssigkeitsdruck von allen Seiten gleichmäßig gepresst. Dabei entsteht ein z.T. endkonturnahes Halbzeug. Diese wird durch spanende Bearbeitung im „Grünzustand“ in die gewünschte Form gebracht. Nach der Formgebung wird das Werkstück gebrannt bzw. gesintert. Dabei sind gleichmäßige Eigenschaften im gesamten Werkstück möglich.

Wir pressen große Teile bis 900 mm Durchmesser und 2300 mm Länge bei bis zu 150 MPa, kleine Teile bis 120 mm Durchmesser und 500 mm Länge bei bis zu 150 MPa Pressdruck.

Die Herstellung von Keramikteilen lässt sich auch über die in der Kunststofftechnik üblichen Spritzguss – und Extrusionstechniken realisieren. Dabei verwendet man eine thermoplastisch formbare Masse, in die ein sehr hoher Gehalt an keramischen Pulverpartikeln eingearbeitet wurde. Die Organik dient im Gegensatz zur Kunststofftechnik nur zur Plastifizierung und Formgebung. Sie muss vor dem Sintern aus den hergestellten Rohteile wieder über Lösungs- oder Zersetzungsprozesse entfernt werden, was die mögliche Wandstärke auf aktuell ca. 8 – 10 mm begrenzt.

Der wesentliche Vorteil dieser Verfahrenstechnik liegt jedoch in der sehr kosteneffizienten und reproduzierbaren Fertigung endkonturnaher und ggf. komplex-geometrischer Bauteile.

Bei der Pyrolyse / Entbinderung wird das organische Bindemittel, das temporär für die Formgebung benötigt wird, rückstandsfrei aus dem keramischen Vorkörper ausgebrannt. Die dabei entstehenden Schwelgase werden über eine thermische Abgas-Nachverbrennung (TNV) unschädlich gemacht.

Wir pyrolysieren bzw. entbindern Bauteile bis 800 mm Durchmesser und 1.700 mm Höhe bei maximal 650°C unter Luft, respektive 850°C unter Schutzgas.

Keramische Vorkörper werden zunächst bei Raumtemperatur aus einer Rohmasse, z.B. einem Granulat aus Pulver und Binder, einem Schlicker aus Pulver und Flüssigkeit oder einem "Feedstock" aus Pulver und Thermoplast mit unterschiedlichen Verfahren geformt und ggf. über Grünbearbeitung vorstrukturiert. Dichte Bauteile mit den für die Keramik typischen Werkstoffeigenschaften erhält man aber erst nach dem Sintern bei hohen Temperaturen.

Nichtoxidkeramische Werkstoffe müssen unter Vakuum oder Schutzgas gesintert werden, da sie sonst verbrennen oder sich zersetzen würden. Dafür kommen widerstands- und induktiv beheizte Hochtemperaturanlagen zum Einsatz.

Wir sintern kundenspezifische Bauteile mit bis 700 mm Durchmesser und 1.500 mm Höhe bei maximal 2.400 °C, unter Vakuum/Schutzgas oder bis zu 1 MPa Gasdruck.

Pulver, Pulvermischungen und Granulate - metallisch und nichtmetallisch - lassen sich durch Erhitzen und zusätzliches Aufbringen eines uniaxialen Pressdruckes zu Platten und scheibenförmigen Halbzeugen verdichten.

Auf diese Weise können auch Werkstoffe und Komposite sinterverdichtet werden, die für druckloses oder druckunterstützes Sintern zu refraktär bzw. zu sinterträge sind und deshalb nicht dicht sintern.

Wir können bei QSIL Bauteile bis 400 mm Durchmesser mit einer Presskraft von bis zu 2.500 kN sowie Bauteile bis 270 mm Durchmesser mit einer Presskraft von bis zu 1.000 kN bei maximaler Temperatur von 2.200 °C im Vakuum oder unter Schutzgas (bis 0,1 MPa) heißpressen.

Heißisostatisches Pressen (HIP) ergibt bei Bauteilen eine höhere Dichte. Verdichtet wird dabei durch das Aufbringen eines isostatischen Gasdrucks.

Wir können vorgesinterte Bauteile oder entsprechend gekapselte Pulver mit Abmessungen von 280 mm im Durchmesser und 900 mm in der Länge heißisostatisch (nach-)verdichten. Dabei sind Sintertemperaturen von 2.000 °C und ein N2- bzw. Ar-Gasdruck von maximal 200 MPa möglich.

Nach dem Sintern weisen keramische Bauteile häufig eine rauhe und unpräzise Oberfläche, Sinterhaut und/oder Geometrie auf. Wenn die bauteilspezifischen Anforderungen an Form, Maßhaltigkeit, Toleranz bzw. Oberflächengüte "as-fired" nicht erfüllt werden können, lässt sich das Bauteil zunächst mit Aufmaß fertigen und anschließend durch Rund-, Flach, Trenn- und 3D-CNC-gesteuertes Schleifen oder Polieren endbearbeiten.

Da die hohe Härte der Keramik den Einsatz von Diamant-Schleifwerkzeugen und langen Bearbeitungszeiten nötig macht, stimmen wir alle zu bearbeitenden Flächen und Kanten, Bearbeitungsschritte und Toleranzen mit unseren Kunden bauteilspezifisch ab.