OxiMaTec: Mikrobauteile aus Hochleistungskeramiken

Mikrospritzgussteile aus Hochleistungskeramik

Sie sind spritzgegossen, weisen vielfach komplizierte Geometrien mit hauchfeinen Details auf und halten dennoch thermischen, mechanischen und tribologischen Belastungen stand, vor denen selbst Makrobauteile aus Polymerwerkstoffen kapitulieren: Mikrobauteile aus passgenau komponierten Hochleistungskeramiken. Die Rezepturen und Verarbeitungsparameter dafür entwickelt die OxiMaTec GmbH. Auf der Fakuma 2014 zeigt das Unternehmen nicht nur fertige Bauteile, sondern auch einen Ausschnitt aus dem Fertigungsprozess, das Spritzen der Grünlinge.

Bekanntlich handelt es sich beim Keramik-Spritzgießen anders als beim Spritzen von Kunststoffen um einen mehrstufigen Prozess. Nach dem Aufbereiten muss das Keramikpulver zunächst mit einem Bindersystem spritzfähig gemacht werden. Auf den eigentlichen Spritzvorgang folgen zwei weitere Prozessschritte, das Entbindern und das Sintern, bei denen die zum Spritzen erforderlichen Zusätze wieder entfernt werden und das Bauteil zu seiner endgültigen Struktur verfestigt wird. Das fertige Bauteil weist noch etwa 50 Prozent des Volumens des Grünlings auf.

Damit sehen sich die Werkstoffentwickler von OxiMaTec bei der Entwicklung der Keramikformulierung zwei Herausforderungen gegenüber. Zum einen muss die Hochleistungskeramik den Anforderungen des späteren Einsatzes genügen und die dauerhafte Funktion des Bauteils gewährleisten, beispielsweise bruchzäh sein, schnell wechselnden Temperaturen standhalten oder biokompatibel sein. Zum anderen sollen trotz der hohen Volumenreduktion hochpräzise Bauteile gefertigt werden. Und das nicht nur während einer Produktionscharge, sondern über die gesamte Herstellzeit des Produktes. Das OxiMaTec-Labor entwickelt deshalb nicht nur auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Hochleistungskeramiken, sondern auch die zugehörigen Bindersysteme. Das bietet den Vorteil, dass einerseits die Zusätze nach dem Spritzvorgang wieder vollständig entfernt und andererseits auch Submikron-Pulver plastifiziert werden können.

„Parallel zur Werkstoffentwicklung untersuchen und erproben wir auch die Verarbeitung mittels unterschiedlicher Formgebungsverfahren, sodass wir die sichere und reproduzierbare Verarbeitungsfähigkeit unserer Werkstoffe garantieren können“, erläutert Geschäftsführer Dr. Wolfgang Burger die Vorgehensweise. Die Ergebnisse dieser Tests geben der Entwicklungsarbeit wiederum neue Impulse. Und der Teilehersteller erhält neben dem maßgeschneiderten, nach hohen Qualitätsstandards aufbereiteten Keramikgranulat auch gleich die detaillierte Verarbeitungsvorschrift.

Über OxiMaTec
Die 2005 gegründete OxiMaTec GmbH entwickelt Hochleistungskeramiken u.a. für Dentalimplantate, Endoprothesen, Wirbelsäulenimplantate, Bauteile für chirurgische Instrumente, Designbauteile für die Uhren- und Schmuckindustrie, Textilbauteile, Bauteile für die Fluidtechnik und Einzelstückfertigung für den Werkzeug- und Formenbau.

Weitere Informationen: www.oximatec.de

Fakuma 2014, Friedrichshafen, 14.-18.10.2014, HalleA5, Stand 5206

OxiMaTec GmbH, Hochdorf

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