Herstellungsverfahren - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 51

I Deinition Der Druck wird auf das durch Sprühtrocknung hergestell-
te Granulat allseitig, d. h. isostatisch, aufgebracht. Zu diesem Zweck gibt
man das Granulat in eine elastische Form, evakuiert diese und setzt sie
in einen Rezipienten. In diesem befindet sich - je nach Anwendung -
Wasser, Hydrauliköl oder auch beim heißisostatischen Pressen ein Gas.
Über diese Medien wird der Druck allseitig (Gesetz von Pascal) auf das
zu formende Pulver aufgebracht. Das kann durch ein Hydrauliksystem,
manchmal aber auch rein mechanisch erfolgen. Meist werden Drücke
zwischen 300-1000MPa angewendet. Nach der Formgebung wird der
Druck gesteuert abgebaut und der Rohling der elastischen Form entnom-
men.
In Abhängigkeit von der Konstruktion der Form und der notwendi-
gen Druckverteilung (völlig gleichmäßig oder mit geringen Abstrichen)
unterscheidet man das Nass- und das Trockenmatrizenverfahren. Nach
Möglichkeit wendet man das Trockenmatrizenverfahren an, da es billi-
ger und produktiver ist. Dabei wird die elastische Pressform an einer
Seite an einem Stempel befestigt, der einen gesonderten hydraulischen
Antrieb besitzt. An dieser Fläche ist die Form „trocken“. Die Nassmatri-
ze ist dagegen allseitig vom Pressmedium umspült. Abbildung 3.14 zeigt
beide Prinzipien.
Das Trockenmatrizenverfahren hat sich insbesondere zur Fertigung
der Keramikteile für Zündkerzen, aber auch für Keramik-Hochleis-
tungssicherungen durchgesetzt. Komplizierte Erzeugnisse vor allem
aus Nichtoxidkeramik werden meist nach dem Nassmatrizenverfahren
hergestellt. Es bietet sich vor allem für Einzelstücke an. Man presst zu-
nächst einen runden Rohling, der dann durch mechanische Bearbeitung
die gewünschte Geometrie erhält.
Werden an das Keramikerzeugnis extreme Anforderungen bezüglich
gleichmäßiger und sehr hoher Verdichtung (nahe der theoretischen Dich-
te) gestellt, nutzt man das heißisostatische Pressen. Formgebung und
Brand finden in einem Prozessschritt statt. Der Rezipient befindet sich in
einem Ofen. Der Druckaufbau erfolgt dann durch Gase, die - bei nahe-
zu unverändertemVolumen des Rezipienten - mit steigender Temperatur
einen erheblichen Druck aufbauen.