Neues FuE-Zentrum für Transparentkeramik eröffnet
Transparent wie Glas, aber kratzfest und wärmebeständig wie Keramik – Transparentkeramik ist ein besonderer Werkstoff. Allerdings benötigt dessen Herstellung nicht nur ein besonderes Know-how, sondern ebenfalls spezialisierte Geräte und Anlagen. Jetzt hat das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) in Hermsdorf ein neues Forschungs- und Entwicklungszentrum für Transparentkeramik eröffnet, um mit Industriepartnern neuartige und wirtschaftliche Anwendungen zu entwickeln.
Im neuen FuE-Zentrum kann Transparentkeramik für unterschiedliche Anwendungen in verschiedenen Geometrien im Pilot- und Serienmaßstab hergestellt werden.
Foto: IKTS
Das neue Forschungs- und Entwicklungszentrum für Transparentkeramik im thüringischen Hermsdorf wird als europaweit einzigartig betrachtet. Die Abteilungsleiterin für Oxidkeramik, Dr. Sabine Begand, erklärte, dass nach der Eröffnung der Forschungsanlage eine Infrastruktur zur Verfügung stehe, welche die komplette Prozesskette zur Herstellung von Transparentkeramikbauteilen sowohl im Labor- als auch im Pilot- und Serienmaßstab abdeckt. Dies ermögliche eine erhebliche Erweiterung der Kompetenz und Anwendungsvielfalt transparenter Keramik. Dieser Fortschritt ist möglich geworden, nachdem das IKTS die Sparte Transparentkeramik und die Marke Perlucor von der Firma CeramTec-ETEC übernommen hat. Seitdem sind rund 20 Fertigungsanlagen und 100 Kleingeräte auf einer Produktionsfläche von 700 Quadratmeter am Standort Hermsdorf in die Institutsinfrastruktur integriert worden. Der Freistaat Thüringen hat diese Maßnahme mit 2,5 Millionen Euro gefördert. Zu den Industrien, die von der Transparentkeramik besonders profitieren können, zählen Optik, Opto-Elektronik, Zivilschutz, Sicherheitstechnik, Medizintechnik, Laser- und Sensortechnik, Scanner- und Displaytechnologie, Fahrzeug-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Maschinenbau.
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Transparentkeramikbauteile im Pilotmaßstab fertigen
Die neue Infrastruktur umfasst Geräte zur Pulveraufbereitung, Formgebung, Wärmebehandlung sowie zur Laser- und Ultra-Präzisionsbearbeitung. Dr. Martin Drüe, Gruppenleiter Transparentkeramik am Fraunhofer IKTS, betonte, dass die vorrangigen Aufgaben in der Fertigung von Transparentkeramik in höchster Qualität sowie in der Zusammenarbeit mit Industriepartnern lägen. Diese Kooperation umfasse die Werkstoffanalyse, Entwicklung, Konstruktion und Systemintegration. Industriepartner haben zudem die Möglichkeit, die Infrastruktur zu nutzen, um Versuche durchzuführen und von mechanischen Tests sowie Laminier- und Bedruckversuchen zu profitieren. Auch Prototypen und Pilotserien mit bis zu 10 000 Einheiten sowie eine Vergrößerung der Bauteile um das Vierfache sind nun möglich.
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Transparentkeramik überzeugt in Härte und Transmission
Transparentkeramik zeichnet sich durch außergewöhnliche mechanische und optische Eigenschaften aus, darunter eine viermal höhere Härte als Glas und eine verbesserte Transmission von Lichtstrahlen – einschließlich Infrarot- und UV-Strahlen. Aufgrund ihrer hohen Härte eignet sie sich besonders für ballistische Schutzanwendungen. Zudem weist die Transparentkeramik eine hohe Kratzfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit auf, was sie für verschiedene Anwendungen, darunter auch Medizintechnik, autonomes Fahren und Laserschutzsysteme, prädestiniert.
