FRIALIT-DEGUSSIT Produktionsprocessen - Glynwed A/S

FRIALIT ® -DEGUSSIT ® Keramik
Produktionsprocesser
Materialeegenskaber
Konstruktionshenvisninger
Anvendelseseksempler

2
Når der vælges materiale til maskinkomponenter,
falder valget i dag
ofte på keramik. Dette skyldes
hovedsageligt, at kendskabet til
keramikkens unikke egenskaber er
blevet mere udbredt.

Maskinkonstruktøren, der traditionelt ”tænker
i stål”, har ikke fået det lettere med anvendelsen
af keramik, men har derimod fået
fl ere muligheder for at nå den mest optimale
løsning. Avancerede beregninger i kombination
med kendte tommelfi ngerregler for
udformning af keramiske emner sikrer, at
keramikken udnyttes mest optimalt. Det
voksende udbud af keramiske materialer
er et vigtigt supplement til nutidens materialeudbud,
og har et godt fremtidspotentiale,
men bliver aldrig en total erstatning for
metal eller plast.
Unikt for teknisk keramik er bla. de store
styrkemæssige egenskaber, såsom høj
slidstyrke, lav specifi k vægt, markant
hårdhed og trykstyrke samt høj korrosionsbestandighed.
Desuden er materialerne
ikke elektrisk ledende og bibeholder
sine egenskaber ved temperaturer, der
endog overstiger 1.800 °C. Der fi ndes traditionelle
materialer, der kan tilbyde enkelte
af disse egenskaber, som eksempelvis
gode glideegenskaber, og der fi ndes
ligeledes materialer, som har tilstrækkelig
korrosionsbestandighed. Få materialer kan
dog forene disse egenskaber i et og samme
materiale, således at alle disse egenskaber
opnås. Dermed kompenserer keramikkens
unikke egenskaber for et lidt højere prisniveau.
Keramiske komponenter fremstilles til
forskellige applikationer indenfor den kemiske,
mekaniske og elektroniske industri.
For at opnå en optimal anvendelse af keramiske
produkter er det vigtigt at have et
kendskab til de fysiske egenskaber samt en
forståelse for keramik. I denne artikel vil der
blive givet et indblik i keramikkens verden,
herunder de fysiske data, vigtige konstruktionskriterier
samt anvendelses-eksempler.
Definition
Den offi cielle defi nition af keramik er ifølge
Det Tyske Keramiske Selskab: ”Keramiske
materialer er uorganiske, ikke metalliske,
opløselig i vand og mindst 30% krystalliske”.
Som regel formes råmasse ved rumtemperatur,
men opnår først sine typiske
anvendelsesegenskaber efter en sintring.
Produkt- og
materialegrupper
Keramik er et bredt begreb, og der er derfor
et utal af muligheder for at opdele keramik.
Overordnet kan teknisk keramik inddeles i 2
hovedgrupper, henholdsvis oxidkeramik og
ikke-oxidkeramik.
I denne artikel vil vi se nærmere på de oxidkeramiske
materialer aluminiumoxid og
zirkoniumoxid samt de ikke-oxidkeramer
siliciumnitrit samt siliciumcarbid.
Forudsætninger
Konstruktion af en keramisk maskinkomponent
er principielt ikke anderledes end
konstruktion i metal. Et tæt samspil mellem
producent og kunde sikrer optimal udvikling
og anvendelse af de keramiske komponenter.
Producentens hovedopgave er at videregive
grundregler for korrekt design, og
give kunden konstruktive råd. Ligesom det
er vigtigt for kunden at tage udgangspunkt
i keramikkens egenskaber, er det vigtigt for
producenten nøje at kende den produktionsproces,
hvori komponenten skal indgå.
Det er essentielt, at både materialevalg samt
valg af produktionsmetode bygger på et indgående
kendskab til anvendelsen af den
keramiske komponent. Sammenføjninger
mellem f.eks. metalliske og keramiske komponenter
stiller høje krav til konstruktionen.
Her skal der tages højde for de forskellige
varmeudvielseskoeffi cienter samt keramikkens
høje hårdhed.
3

Produktionsprocesserne
Af nedenstående skema fremgår produktionsprocesserne for de vigtigste tekniske keramer.
I det efterfølgende vises kerneprocesserne for de idag vigtigste keramiskematerialer;
aluminiumoxid, zirkoniumoxid, siliciumkarbid og mixkeramik.
Pulverforberedelse
Det centrale i keramikproduktionen ligger
i pulverblandingen. Grundpulver skal forarbejdes
for at opnå en speciel kornstørrelse
og konsistens. Der tilsættes specielle
tilsætningsstoffer, alt afhængig af materiale
og produktionsmetode. Tilsætningsstofferne
tilsættes for at fremstille et granulat eller
en masse, der kan forarbejdes og sintres
4
Pulverforberedning
Lab. kontrol
Formgivning
Ekstrudering Isostatisk presning
Sprøjtestøbning Automatpresning
Grønbearbejdning
Drejning Fræsning Boring
Sintring
Forsintering Sintering Tempering
Mellemkontrol
Efterbearbejdning
Slibning Polering Boring
Kontrol for ridser
Slutkontrol for keramik
Sammenføjningsteknik
Lodning Limning Indkrympning
Indstøbning Indsintring Svejsning Klemning
Slutkontrol
for emnet
Færdig
emne
Levering
til kompakte emner. Da tilsætningsstofferne
forbrændes helt under sintringen, har de
ingen efterfølgende indfl ydelse på keramikkens
egenskaber. Netop granulatets kvalitetsmæssige
sammensætning er essentielt for
slutproduktet og de enkelte producenter.
Formgivning
Forarbejdning af keramiske komponenter sker
primært ved tørpresning, isostatpresning eller
stangpresning, men sprøjtestøbning vinder
også mere og mere indpas i industrien. Valget
af forarbejdningsmetode bygger på komponentens
størrelse og geometri samt produktionsserie.
I det følgende gives en kort skitsering
af de forskellige metoder:
Tørpresning
I en matrice presser et over- og understemplet
granulat til en komponent, der herved opnår
en kridtlignende konsistens. Komponenterne
kan presses med alle typer af huller og afsatser
i aksial retning dvs. presseretningen.
Med emnespecifi kke hårdmetal værktøjer
kan der opnås meget præcise og konstante
geometriske karaktertræk, der medfører, at
komponenterne som regel kan brændes uden
yderligere bearbejdning. Metodens trykkræfter
begrænser produktion til enheder med et
overfl adeareal mindre end 80 cm2 og en emnehøjde
mindre end 50 mm. Denne metode
egner sig især til større serieproduktion, da
presseværktøjerne er forholdsvis dyre.
Isostatpresning
Som ved tørpresning anvendes et granulat.
Granulatet fyldes i en lukket gummiform, der
sænkes ned i en tank med væske. Denne
metode kræver ikke specielt dyre værktøjer,
men er meget tidskrævende, idet trykket først
skal opbygges, fastholdes og dernæst langsomt
aftages. Metoden egner sig især til enkle
geometrier, små serier og prototyper, idet en
yderligere bearbejdning før sintring som regel
er nødvendig for at opnå acceptable tolerancer.
Der kan fremstilles emner med diameter
op til 270 mm og en længde på 800 mm.
Ekstrudering
Granulatet, der anvendes til ekstrudering,
blandes med en organisk lim. Dette giver en
plastisk formbar masse med dejagtig konsistens.
Massen presses gennem en dyse ved
hjælp af en cylinder til stænger eller rør. De
produceres normalt i en diameter fra 0,5 mm
og op til 12 mm. Alt afhængig af rørtykkelse
er den maksimale længder to meter. De rør,
der skal være lukkede, bliver før sintring lukket
ved hjælp af håndkraft. Før sintring er det
nødvendigt at tørre komponenterne.

Sprøjtestøbning
Denne forarbejdningsmetode ligner i stor
udstrækning sprøjtestøbning af plastik, hvor
en plastiskmasse sprøjtes ind i et emnespecifi
k sprøjtestøbeværktøj. Granulatet blandes
med en plastisk masse, der efterfølgende, når
emnet er færdigstøbt, skal fjernes enten kemisk
eller termisk. Sprøjtestøbte emner er ofte
meget præcise og har konstante geometriske
karaktertræk, der medfører, at komponenterne
som regel kan brændes uden yderligere
bearbejdning. Emner kan sprøjtestøbes i en
max. længde på 90 mm og en max volumen
på 30 cm3 . Denne produktionsmetode anvendes
til større seriestørrelser, da værktøjet som
ved tørpresninger er forholdsvis dyrt.
Støbning
Her opløses granulat i vand og hældes i en
given gipsform. Vandet opsuges af gipsen,
hvorved granulatet fortættes ligesom ved
kaffefi ltrering. Således opbygges en kompo-
nent modsvarende den indre kontur af gipsformen.
Metoden anvendes bla. til produktion
af laboratorieudstyr, men denne metode anvendes
ikke så ofte længere.
Grønbearbejdning
Samtlige komponenter produceret ved ovenstående
metoder har nu en kridtlignende fasthed.
Uanset hvilken primær forarbejdning,
der er anvendt, er det lettere at bearbejde de
keramiske komponenter inden den efterfølgende
sintring. Metoder som drejning, fræsnin
og boring kendt fra metalindustrien kan
anvendes
Sintring
Den egentlige fortætning af de keramiske
komponenter sker ved sintring. Her sintres
komponenterne ved en temperatur, der ligger
lige under granulatets smeltepunkt (ca. 1800
°C). Under sintringen reduceres komponentens
volumen til 50-70 % afhængig af forarbejdningsmetode,
sintringstemperatur og
granulatets sammensætning. Efter sintringen
kan de brændte komponenter afvige med ±
2-5 % fra den tilsigtede form, det skal dog her
tilføjes at bedre tolerancer kan opnås ved en
mere styret proces.
Efter sintring har komponenterne opnået de
ønskede egenskaber til teknisk anvendelse.
Alle komponenterne gennemgås grundigt for
mulige brud og defekte komponenter frasorteres
før en evt. efterbearbejdning.
Efterbearbejdning
Produktionen af en keramisk komponent er
i det store hele færdig efter sintringsproces-
sen. De fl este tekniske applikationer stiller
dog så høje krav til præcision, at de ikke kan
efterkommes uden yderligere bearbejdning. I
disse tilfælde kan komponenterne slibes, lappes
og poleres med diamantværktøj, emulsioner
og -pasta, og opnå præcision helt ned til
5 µm. Efterbearbejdning med diamantværktøj
er -emulsioner og -pasta dog meget tids- og
omkostningskrævende på grund af keramikkens
hårdhed. Derfor tilstræbes det at sintre
en komponent, der ligger så tæt op ad de
endelige produktkrav som muligt. Nogle komponenter
skal være mere præcise end andre,
men det er vigtigt kun at fastsætte de nødvendige
tolerancer og gøre dem så store som
muligt. En stor tolerance kan minimerer efterbearbejdning
uden at indvirke på funktionelle
egenskaber.
5

Materialeegenskaber
Som nævnt behandles her de typiske keramer
aluminiumoxid, zirkoniumoxid, siliciumnitrit
og siliciumcarbid. For at give
et godt indblik i keramernes verden sammenlignes
de vigtigste fysiske data for
disse keramiske materialer med stål og
porcelæn i diagram 1-5. De materialebetegnelser
som anvendes er:
F 99,7 99,7% Aluminiumoxid
FZM Zirkoniumoxid, destabiliseret
FZM/K Zirkoniumoxid, destabiliseret
FZT - 10% Zirkoniumoxid
Hiceram 90% Aluminiumoxid
SiC 198 Siliciumkarbid ca. 10% fri Si
HP 79 Siliciumnitrit, varmpresset
Anvendelsestemperaturområde
Med en maximal anvendelsestemperatur
på 1.950 grader er dette et af de områder,
hvor de tekniske keramer er alternative materialer
utrolig overlegen.
Densitet
Vægtmæssigt er keramiske materialer lettere
end metalliske komponenter. Aluminiumoxid
har for eksempel en specifi k vægt
på 3,9 g/cm3 , hvilket er omkring halvdelen
af værdien for stål og mindre en 25 % af
hårdt metal. Diagram 2 viser densiteten af
forskellige materialer.
En lavere densitet muliggør en hurtigere
reaktion i f.eks. et hydraulisk system. I ventiler,
hvor det afgørende er åbne- og lukketider,
kan lettere keramiske ventilkugler med
fordel anvendes, da de medfører en større
følsomhed og dermed reagere hurtigere.
Sammenlignet med metalliske stempler
f.eks. i pumper skal en mindre masse accelereres
og standses ved brug af keramiske
6
Diagram 1
Diagram 2
Diagram 3
Diagram 4
stempler. Dette giver et lavere energiforbrug
og dermed billigere produktion.
I dag anvendes forstærkede ventiler i siliciumnitrit
i motorkøretøjer. Ved hjælp af den
hurtigere reaktionstid opnår man en mere
præcis styring af indsugningsventilerne,
en lavere vægt og dermed besparelse i
brændsel.
Trykbrud- og bøjningsstyrke
Keramiske materialer besidder en ekstremt
høj trykbrudstyrke og set i lyset af materialernes
sprødhed en relativt god bøjningsstyrke.
Trykbrud- og bøjningstyrken
af forskellige materialer er illustreret i
diagram 3 og 4. For metalliske materialer
er trykbrud- og bøjningsstyrken omtrent
modsvarende. Dette er ikke helt tilfældet
for keramiske materialer, hvor bøjningsstyrken
derimod ligger på ca. 10-20 % af
trykbrudsstyrken. Dette skal man naturligvis
tage hensyn til under konstruktionen af
keramiske komponenter. En måde hvorpå
man kan vurdere egenskaberne hos disse
mere sprøde materialer er brudstyrken, der
viser sig ved spændingsintensitetsfaktoren.
Denne angiver en værdi for ikke-duktile
materialers brudstyrke, og modsvarer
bøjningsstyrken for duktile materialer.
Litterært inddeles materialers sprødhed
som følgende:
glas < porcelæn < siliciumkarbid < siliciumnitrit
< aluminiumoxid < zirkoniumoxid <
hårdmetal < støbejern < stål.
Hårdhed
I diagram 5 er hårdheden af forskellige
materialer illustreret. Heraf fremgår det,
at de keramiske materialer hører til de
hårdeste materialer. Helt unikt for keramiske
materialer i modsætning til industristål
og hårdmetal er, at keramikkens

Diagram 5
Diagram 6
hårdhed bibeholdes selv ved anvendelse
ved høje temperaturer. Stål og metaller
derimod mister deres egenskaber ved ca. 600
grader alt afhængig af materiale. Keramiske
materialer besidder endvidere en høj slid
styrke primært pga. den høje hårdhed.
Varmeledningsevne
Diagram 6 illustrerer varmeledningsevnen
for en række materialer. Her ses tydeligt, at
de forskellige keramiske materialer besidder
forskellige varmeledningsevner. Mens siliciumkarbid
har en varmeledningsevne på
højde med kobber, modsvarer aluminiumoxid
ståls lidt lavere værdi. Især elektroindustrien
kan med fordel udnytte aluminiumoxidens
egenskaber, da den keramiske komponent
ikke bare besidder gode elektriske egens-
kaber, men også kan formå at bortlede varmeudviklingen.
Zirkoniumoxid har derimod en
lavere varmeledningsevne, hvilket gør materialet
fremragende som varmemodstand eller
varmeisolator.
Sammenføjninger
Til at sammenføje keramiske komponenter
med øvrige komponenter kan man i dag anvende
alle gængse sammenføjningsmetoder.
Ved sammenføjninger skal man tilse keramikkens
gode karakteristika og udnytte disse.
Man benytter i dag både klæbning, limning,
lodning, kitning, fastskruning, sikring med
stifter, spor eller fjedre, indsintring i metal og
indstøbning i plast. Indsintring af keramik i
metalholder er en meget anvendt metode og
skal ske under meget bestemte parametre.
Begge komponenter opvarmes og metaldelen
placeres udenpå den keramiske komponent.
På grund af de forskellige udvidelseskoeffi -
cienter udsættes keramik komponenten for et
konstant tryk fra den ydre metalkomponent,
når begge er afkølet. Dette konstante tryk
gør, at keramik komponenten nu kan modstå
trækbelastninger. Ved sammenføjninger skal
der endvidere tages højde for materialernes
forskellige varmeudvielse, samt den korrekte
fordeling af kraften i komponenten.
Konstruktionshenvisninger
Som retningslinier for konstruktion med keramik
kan de kendte konstruktionsanvisninger
for støbejern, hårdmetal og pulvermetal anvendes.
Disse kan næsten uden undtagelser
overføres til keramik.
- Jævn og tilstrækkelig vægtykkelse, ikke for
tynd men heller ikke overdimensioneret. Det
skal her fremhæves, at den sædvanlige sik-
kerhedsoverdimensionering af stålkonstruktioner
ikke ved keramiske konstruktioner er
nogen fordel, nærmere tværtimod.
- Skarpe og grove overgange bør undgås,
store radier og bløde kurver ved overgange
eller konkave inderkanter er at foretrække,
ligesom runde kanter.
- Undgå konvekse radier og spidse vinkler;
skal helst mindst have 45 grader faser.
- Afl ange huller udjævner målafvigelser og
tjener som montagehjælp.
- Tolerancekrav skal kun fastsættes, hvor de
er absolut nødvendige og gøres så store
som muligt.
- Trykbelastninger er at foretrække. Spændingstoppe,
trækspændinger og punktbelastninger
bør undgås, og ligesom ved andre
materialer er revner kritiske.
- En jævn overfl ade er nødvendig til slibning
og sintring.
- Ophøjninger af den overfl ade, der skal slibes
mindsker slibeomkostninger, da ikke
hele siden skal bearbejdes.
7

Anvendelseseksempler
Keramiske materialer anvendes i dag indenfor et utal af områder i
industrien. Mange produkter ville ikke fungere i dag, hvis man ikke
udnyttede keramikkens enestående egenskaber. Indenfor medicinske
implantater, maskinkonstruktioner, højtemperaturapplikationer, mikrobølgeteknik
og elektroteknik findes der utrolig mange anvendelsesområder.
I det daglige kommer vi ligeledes i kontakt med keramik,
f.eks. i pakninger til blandingssystemer til vandhaner, tændstifter i biler
mm. Nedenfor er et udvalg af interessante keramiske applikationer
beskrevet:
8
Flowmålere
Det viste keramiske målerør anvendes til fl owmåling
i en magnetisk induktiv fl owmåler, også
kaldet MIF. Målerøreret blev udviklet for ca. 20
år siden og har gennem fl ere instrumentgenerationer
gennemløbet en helt utrolig udvikling.
Til målerøret stilles umådelige høje krav. Det
er udsat for store belastninger såsom høje
tryk og temperaturer, kemikalier og abrasive
partikler. Gennem et nært samarbejde mellem
Friatec og producenten blev der udviklet og
optimeret på konstruktion, geometri og materiale.
De nævnte konstruktionshenvisninger
var ikke tilstrækkelige for en fuld optimering af
emnegeometrien. Derfor blev selve anvendelsen
gennemanalyseret ved hjælp af fi nita element
metoden (FEM). Ved computermæssigt
teoretisk at teste alle tænkelige geometrier og
materialetyper med hensyn til mekaniske og
termiske spændinger samt forskellige trykbelastninger,
kom man frem til den mest optimale
konstruktion. På baggrund af resultaterne
fra FEM blev det valgt at fremstille emnerne
i zirkoniumoxid og der blev gennemført konstruktionsmæssige
ændringer af keramikkroppen.
Efterfølgende er den nye konstruktion
af magnetisk induktive fl owmålere blevet
gennemtestet af det tyske Technische Überwachungsverein,
nok bedre kendt under TÜV,
der kunne bekræfte alle FEM-beregningerne.

Doserings- og påfyldningsenheder
Glynwed / Friatec producerer doseringsenheder
til stempelpumper, hvor stempel
og cylinder er forarbejdet i FRIALIT ® -
DEGUSSIT ® aluminiumoxid F99,7 eller zirkoniumoxid
FZM. Enhederne kan fremstilles
med en præcision ned til 2-5 µm, hvorved en
tætningsfri pumpe opnås. De primære fordele
ved at benytte et keramisk materiale til
doseringsenheder, er materialets inerti (tillige
biologisk), slidstyrke og formstabilitet selv ved
høje temperaturer. Ydermere muliggør keramiske
komponenter CIP/SIP rensning (Clean
in Place/Sterilize in Place), således at de ikke
skal afmonteres for rengøring og sterilisa-
Dispergerdyser
Et yderst interessant anvendelses eksempel
er dispergerdyser til produktion af bla. vandopløselige
farver og lakker. Indenfor dette
område sker der løbende udvikling og nye laksystemer
udvikles fortsat, da den nødvendige
procesteknik fortsat skaber problemer.
Et af problemerne er at opnå den nødvendige
fi ne, ligeværdige og konstante fordeling af farvepartikler
mm. i suspensionen. For at opnå
den perfekte formindsknings effekt sprøjtes
suspensionen med mellem 6 og 80 bar gen-
Omformningsværktøj
Til omformningen af metal benyttes i dag
værktøj i keramik med større og større succes.
Eksempelvis kan nævnes værktøj og
matricer til dybpresning, formgivning, valsning,
prægning, reduktion samt kalibrering.
Glynwed / Friatec kan tilbyde hybridløsninger.
Et eksempel på en hybridløsning er, hvor en
keramisk trækskive/-matrice indkrympes i
en metalholder. Keramikken er hård, korrosions-
og slitagebestandig samtidig med, at
der ikke er materialepartikler, der fæstner sig
på værktøjet. I dette tilfælde ville et fuldt keramisk
værktøj ikke alene bestride trækstyrken,
tion. Især sterilisationen i systemet mindsker
risikoen for en eventuel kontamination. En
væsentlig fordel er endvidere, at pumperne
kan konstrueres således, at de arbejder uden
ventiler. Andre systemer anvender genindsugnings-
og spærreventiler i glas, metal, plast eller
keramik. Disse ventiler giver reaktionstider,
der forringer nøjagtigheden under konstant
fl ux. Sagt med andre ord er det arbejde, som
en kugleventil udfører, en indbygget funktion
i stemplet og cylinderens bevægelser. Dette
overfl ødiggør ventiler, hvorved mulige fejl kan
reduceres eller elimineres.
nem huller med en diameter på 0,1 mm. De
meget små huller i dyserne udsættes for en
stærk strømning og kavitation, hvilket stiller
store krav til materialet. Efter at have testet
fl ere forskellige keramiske materialer har man
fundet frem til, at FRIALIT-DEGUSSIT zirkoniumoxid
FZM er det keramiske materiale, der
er bedst egnet. Keramiske dispergeringsdyser
kan modstå det store slid samt muliggøre
yderst små dråber i suspensionen
der skal til for at skabe det høje indre tryk, men
ved hjælp af et metalsvøb opnås denne styrke.
Tests viste, at FRIALIT®-DEGUSSIT® FZT og
zirkoniumoxid FZM egner sig især til denne
anvendelse. Ved at skifte fra den nuværende
løsning i metal til FZM og FZT kan man nøjes
med at anvende vand som smøremiddel. Dertil
kommer, at friktionen mellem omformningsværktøj
og materiale bliver væsentlig nedsat,
og dermed bliver overfl aden af det bearbejdede
emne betydeligt bedre. Endvidere har
begge materialer en metallignende udvidelseskoeffi
cient og er kantstabile.
9

10
Isolering af varmluftskanaler i
sprøjtestøbemaskiner
Komplicerede plastprodukter med høje tolerancekrav
kan sprøjtestøbes ved hjælp af
varmluftskanaler. For at reducere sprøjtecyklussen
og gøre indsprøjtningsmærket
mindre synligt, kræves det, at man mindsker
eller forhindrer varmeoverførslen mellem indsprøjtningsspidsen
og formen. Dette kan
bla. ske gennem anvendelsen af en cylinder/
isolator i zirkoniumoxid FZM. FZM har en varmeledningsevne
helt ned på 2 W/mK, der ligger
langt under f.eks. stål (53 W/mK), og kan
derfor fungere som en varmeisolator. Det er
Keramisk pincet
Pincetter i keramik anvendes i stigende grad
indenfor industriel produktion og tillige indenfor
medicinalindustrien pga. sine unikke
egenskaber. Indenfor medicinalindustrien
kan man arbejde i magnetfelter uden at forstyrre
det øvrige apparatur. Der opstår ingen
magnetiske kræfter, da de krystalliske keramike
materialer er komplet upolært. Desuden
er materialet nikkelfrit i modsætning til metal-
Mini kværn
Denne mini kværn er udviklet til anvendelse i
et laboratorium. Det materiale, der skal knuses,
blandes med vand og de keramiske kugler
i beholderen. En keramikcylinder roterer
med 10.000 rpm, hvorved stor friktion opnås,
og materialet males. Som oftest undersøges
meget små mængder, der er vanskelige at
homogenisere. Denne nyudvikling muliggør
ikke bare en hurtig homogenisering, men ligeledes
en ekstremt lav kontaminationsrisiko
en forudsætning for funktionen, at materialet
i cylinderen/isolatoren har en høj trykbrudstyrke,
således at formen og den sprøjtede
komponent selv ved høje indsprøjtningstryk
forbliver tæt, og at der derved undgås lækage.
Arbejdstemperaturen for cylinderen/isolatoren
er ca. 250 °C. Spidsen på et sprøjtningsværktøj
varmes med en højtbelastet rørpatron
med indbygget temperaturføler, og isoleres
termisk med den keramiske cylinder/isolator.
liske materialer, hvorfor faren for nikkelallergi
undgås. Indenfor elektroteknikken benyttes
det keramiske materiale, da de elektriske
felter og strømme ikke forstyrres, hvilket muliggør
meget følsomme installationer.
pga. keramikkens lave slitage samt den lukkede
beholder. Det keramiske materiale, der
anvendes til rotor + aksel samt bæger + låg,
er henholdsvis FRIALIT®-DEGUSSIT® zirkoniumoxid
FZM og FRIALIT®-DEGUSSIT® aluminiumoxid
F99,7.

Fremtidsaspekt
Anvendelsen af keramiske produkter og især
hybridløsninger, vil i fremtiden vinde større og
større indpas indenfor industrien. Keramiske
komponenter opnår i dag levetider, der er fi re
til fem gange længere end komponenter i de
Pressematricer
Indenfor bla. den farmaceutiske industri
presser matricer og modgående stempler
under højt tryk pulver til tabletter. Gennem
et samspil mellem korrosion og abrasion vil
vægfriktionen i matricen medføre en stærk
slitage på matricens indre diameter. En løsning
i keramik modstår denne slitage og
eventuelle kemiske angreb betydeligt bedre
end metaller. På grund af det høje indre
tryk forekommer imidlertid en sprængkraft,
Tryksensorer
Dette viser en skitse over opbygning af en
tryksensor. Som det fremgår af skitsen er
grundstenene i en tryksensor en membran
og en krop. Taler man om keramiske tryksensorer,
er det membranen, der fremstilles
i keramik og sammenføjes med en metallisk
krop ved hjælp af glaslodning eller alternativt
aktivlodning. Keramiske tryksensorer
benyttes til måling af luft-/væsketryk hovedsageligt
indenfor lev-neds middelindustrien
samt den kemisk og farmaceutiske industri.
De anvendes oftest i ekstreme situationer,
såsom temperaturer mellem – 50 grader
der ville være problematisk for en matrice
udelukkende i keramik. Igen her kan Friatec’s
hybridløsning anvendes, således at keramikmatricen
indkrympes i en metalholder. Keramikken
minimerer slitage og korrosion, imens
det høje indre tryk afhjælpes af den metalliske
omkapsling. Denne opgavefordeling har ligeledes
vist sig at være anvendelig indenfor batteriproduktion.
til + 150 grader, samt under et trykområde
spændende fra højvakuum til langt over 100
bar. Membranen kan produceres med en tykkelse
fra 0,2 mm i diameter og op til 80 mm.
Den er formstabil, korrosionsbestandig og har
ingen hysterese. Keramiske materialer er tilllige
inerte. De er altså utilbøjelige til at indgå
i kemiske forbindelse. Endelig kan der opnås
en gengivelse af måleværdien kontra målesignalet
med en tolerance helt ned til 0,05 %.
Sammenlignet med konventionelle materialer
(f.eks. plast eller metal) kan man i keramik
producere mindre sensorer.
konventionelle materialer. Glynwed / Friatec
arbejder konstant i samarbejde med kunderne
på at udvikle nye revolutionerende løsninger
til industrien. Tekst: Cornelia Frielingsdorf Sundberg,
GLYNWED AB
Oversættelse: Pia Kjelstrøm Bruhn,
GLYNWED A/S
11

Glynwed A/S
Div. Teknisk keramik
Industrivej 19
DK-4000 Roskilde
www.glynwed.dk
Glynwed AB
Div. Teknisk keramik
Stormbyvägen 6
SE-163 55 Spånga
www.glynwed.se
FRIATEC AG
Div. FRIALIT ® -DEGUSSIT ®
Postfach 710261
DE-68 222 Mannheim
www.friatec.de
Kontakt os:
Glynwed A/S
Div. Teknisk keramik
Tel: + 45 46 77 25 75
Fax: + 45 46 75 54 30
E-mail: salg@glynwed-dk.com
Friatec er repræsenteret i i hele
verden. Tag venligst kontakt til os for
informationer om kontaktpersoner i de
øvrige lande.
Contact Tryck & Reklam AB, Göteborg