FRIALIT Produktionsprocessen - Glynwed AB

FRIALIT ® -DEGUSSIT ® Keramik
Produktionsprocessen
Materialegenskaper
Konstruktionshänvisningar
Användningsexempel

2
Konstruktionsdetaljer i keramik
har unika egenskaper. Avancerad
hållfasthetsanalys i kombination med
kända tumregler för formgivning
hjälper till att få ut det mesta ur
materialet.

Under de senaste åren har användandet av
keramiska detaljer ökat alltmer, då keramernas
enastående egenskaper positivt påverkar
livslängden och därmed värdet på slutprodukten.
Keramik erbjuder viktiga alternativ till
metall och plast. Den växande paletten av keramiska
material kommer dock aldrig att bli
en ersättning för metall, men ett viktigt komplement
till dagens materialutbud, och med
god framtidspotential. Keramernas fysikaliska
data samt viktiga konstruktionskriterier
kommer att beskrivas. Vid materialval för tillverkning
av maskinkomponenter faller valet
numera allt oftare på keramik. För maskinkonstruktören
som traditionellt ”tänker i stål” blir
livet inte lättare. För optimal problemlösning
måste alla fysikaliska materialdata tolkas riktigt
för de olika detaljerna.
Även fogningstekniken mellan de keramiska
och de metalliska komponenterna i en anläggning
ställer höga krav på konstruktionen.
Vid utformningen måste man tänka på materialens
olika värmeutvidgningskoeffi cienter
samt den med den höga hårdheten kombinerade
sprödheten hos keramik.
Definition
Den offi ciella defi nitionen för keramiska material
lyder enligt Tyska Keramiska Sällskapet så
här: ”Keramiska material är oorganiska, icke
metalliska, svårlösliga i vatten och till minst
30% kristallina. I regel formas de i rumstemperatur
ur råmassan och erhåller genom temperaturbehandling,
oftast över 800º C, sina
typiska användningsegenskaper”.
Produkt- och materialgrupper
En indelning efter produktgrupper är möjlig
enligt följande:
Porkeramik, eldfast keramik, kemisk keramik,
mekanisk keramik, reaktorkeramik, elektrokeramik,
optokeramik, biokeramik och magnetkeramik.
Man skiljer även mellan ”aktiv” och
”passiv” keramik i de enskilda grupperna.
Det fi nns ytterligare indelningsmöjligheter,
t ex enligt materialgrupperna:
* Silikatkeramik
* Eldfasta material
* Oxidkeramik
* Icke oxidkeramik
* Elektrokeramik
* Magnetkeramik
* Glaskeramik och keramiska
specialmaterial
Idag används 80% av all bearbetad,
högren keramik som elektrokeramik, av det
mest förekommande materialet aluminiumoxid.
I det mångfaldiga spektrat av keramiska
material är det meningsfullt att
betrakta de idag ännu relativt små men
tekniskt högintressanta områdena inom
den ”tekniska keramiken” eller ”konstruktionskeramiken”.
Det är nämligen där som
framtidens tillväxtpotential fi nns! Teknisk keramik
kan indelas i tre undergrupper med avseende
på material: oxidkeramik, mixkeramik
och icke oxidkeramik. Det bör påpekas att det
handlar om övergripande materialfamiljer, eftersom
även den minsta mängd av tillsats-
material påverkar keramikens egenskaper
positivt eller negativt.
Förutsättningarna
Användare och keramiktillverkare måste
noga tänka igenom användningsområdet
samt vad som krävs av produkten
och därefter välja det keramiska material
som passar för ändamålet. Från startfasen
med provserie till serietillverkning
dröjer det oftast flera år. Vid nya konstruktioner
används ofta ”trial and error”
och detaljerna blir alltså vanligen empiriskt
optimerade. Konstruktionsanalys med
FEM-metoden för keramik är fortfarande
relativt omständlig och kostsam. Valet av
passande material följer systemlösningens
konstruktion med hänsyn till materialrelevanta
konstruktionskriterier. Förutom
materialegenskaperna är det viktigt att
veta något om produktionsprocesserna,
för att redan vid konstruktionsstadiet kunna
ta hänsyn till ekonomiska tillverkningsmetoder
och tillverkningssteg för keramik
och därmed undvika omständliga arbetsmoment
och redan från början spara kostnader.
3

Produktionsprocessen
Tillverkningsschemat visar kärnprocessen för de idag viktigaste keramikmaterialen;
aluminiumoxid, zirkoniumoxid, kiselkarbid och mixkeramik.
Beredning
Lab.kontroll
Formgivning
Extrudering Isostatisk pressning
Formsprutning Automatpressning
Grönbearbetning
Kapning Svarvning Fräsning Borrning
Sintring
Försintring Sintring Temperering
Mellankontroll
Efterbearbetning
Slipning Polering Borrning Rengöring
Sprickkontroll
Slutkontroll Keramik
Fogningsteknik
Lödning Limning Inkrympning
4
Slutkontroll
fogad detalj
Färdig
detalj
Leverans
Pulverberedning
Hjärtat i varje keramisk produktion ligger i
pulverberedningen. Det inköpta utgångspulvret
måste beredas till en speciell fördelning,
fi nhet och form. Under beredningen tillsätts
speciella hjälpmedel och tillsatser för att erhålla
bearbetnings- och sintringsdugligt pulver.
Dessa tillsatser och hjälpmedel bränns
sedan ut helt vid sintringen. För att säkra
kvaliteten är det viktigt att karaktärisera utgångstillståndet
mycket noga, då fel i detta
stadium avsevärt påverkar slutprodukten.
Formgivning
De förberedda pulvren (granulaten) måste nu
pressas under högt tryck till kompakta detaljer.
De vanligaste formgivningsmetoderna för keramikprodukter
är torrpressning (automatpressning),
isostatisk pressning, strängpressning
samt formsprutning. Valet av metod beror på
detaljens storlek, geometri och erfoderligt antal.
Metoder som t ex slamgjutning och varmpressning
är inte lika lämpliga för keramiska
tekniska komponenter.
Torrpressning
Här används framför allt dubbelsidig pressning
(tablettpressning). Överstämpel och understämpel
pressar granulat i en matris till en
”grönkropp” (=detalj före sintring). Underskärning
är, liksom vid formsprutning, inte
pressbar. Däremot är det möjligt att framställa
hål (runda såväl som ovala, fyrkantiga
m m) och avsatser i axiell riktning. Pressverktygen
består av hårdmetall, är relativt dyra
och lönar sig först vid större antal. Då pressautomater
har begränsade tryckkrafter blir
de maximala detaljpressytorna ca 80 mm²,
samt detaljhöjder upp till 50 mm. Geometriskt
blir detaljerna mycket konstanta. I regel sintras
(=bränns) detaljen utan vidare bearbetning.
Isostatisk pressning
Med detta menas en allsidig kompaktering
av pulvren i en elastisk form (oftast
gummi) med högt hydrauliskt tryck
på upp till 4000 bar. Den yttre, av gummimanteln
formade, konturen är inte speciellt
exakt och måste efterbearbetas före
sintringen. Pressformarna är relativt billiga.
Presscykeln tar lång tid, den består av de tre
delmomenten tryckuppbyggnad, tryckhållning
och tryckavspänning. Denna metod är
avsedd för mindre antal eller större dimensioner.
Bearbetningsarbetet är jämfört med
torrpressningen betydligt omständligare.
Strängpressning
Extrudering är ett annat namn. Här bereds
en plastiskt formbar keramikmassa och
med en kolv- eller snäckpress trycks massan
genom ett munstycke till längder upp till 2 m.
För mekaniska komponenter görs i huvudsak
stavar med maximalt 12 mm i diameter, som
sedan ges sin geometriska form och erhåller
erforderliga toleranser med hjälp av kapning
och slipbearbetning.

Formsprutning
Förfarandet motsvarar i stor utsträckning den
bekanta formsprutningen av plaster. Efter
formsprutningen måste dock den iblandade
plastandelen avlägsnas kemiskt eller termiskt.
Det resterande materialet sintras till en
tät keramisk detalj.
Gjutning
Det keramiska pulvret suspenderas i vatten
och hälls i en motsvarande gipsform. Gipset
suger upp vattnets suspension och det kvarlämnade
pulvret förtätas likt ”fi lterkaffekokning”
och en detalj motsvarande gipsformens
innerkontur byggs upp.
Förbearbetning av ämnena
De torr- och isostatpressade detaljerna har en
kritliknande konsistens och skall nu, där det är
nödvändigt, grönbearbetas genom slipning,
sågning, borrning, fräsning och svarvning
(fräsning och svarvning är inte möjligt efter
sintringen). Dessa bearbetningsmetoder, lå-
nade från metallbearbetningen, tillåter tillverkning
av komplicerade detaljer. I detta stadiet
kan endast grova toleranser uppnås.
Sintring
Sintring är en förtätning av en pulverpressad
detalj till en kompakt kropp genom
en termisk behandling under pulvrets
smältpunkt. Vid högrena, polykristallina,
keramiska material fi nns inga bindningsfaser.
De keramiska materialen sintras vid temperaturer
kring 1800º C och utsätts då för en volymkrympning
på ca 50%. Under sintringen
erhåller materialen de önskade hållfasthetsegenskaperna
för teknisk användning. Genom
de hittills beskrivna formgivningsmetoderna
kan toleranser inom området ±1% från nominellt
mått (vid dimensioner

Materialegenskaper
För varje enskilt konstruktionsfall måste det
undersökas vad som krävs av detaljen och
vilka yttre förutsättningar som kommer att
gälla. Det bäst lämpade keramiska materialet
väljs och därefter måste konstruktionen
målmedvetet optimeras för det valda
materialet. Keramikmaterialen har många
fördelaktiga egenskaper som innebär hög
säkerhet, tillförlitlighet och lång livslängd
för detaljen:
Utomordentlig hårdhet och slithållfasthet
Hög tryck- och böjhållfasthet
Låg specifi k vikt
Utmärkt kemisk beständighet
God beständighet mot temperaturväxlingar
Högsta elektriska isoleregenskaper
Överlägsna högtemperaturegenskaper
(Diagram 1)
Dessa egenskaper motiverar en högre
prisnivå och en nödvändig konstruktiv anpassning.
Priset kompenseras av att detaljen
nyttjar fl era av materialets unika
egenskaper. T ex vid keramiska glidlager
efterfrågas oftast goda glidegenskaper tillsammans
med beständighet mot korrosiva
angrepp. Det fi nns billigare material som erbjuder
goda glidegenskaper. Det fi nns även
billigare material som har tillräcklig korrosionsbeständighet.
Få material kan dock
förena dessa egenskaper i samma material
så att både korrosionsbeständigheten och
de goda glidegenskaperna uppnås.
Här nedan skall vi se mer noga på dessa
egenskaper. De viktigaste fysikaliska data
för några typiska keramiska material, jämfört
med stål och porslin, visas i diagram
1 -6. Materialbeteckningarna som där används
är:
6
T ( 0)
1800
1500
1200
900
600
300
0
-273
Diagram 1
Diagram 2
Diagram 3
Diagram 4
Temperaturoperativa områden
AL23 F99,7 FZT FZM FZM/K FZY HP79 SiC198
F 99,7: 99,7% aluminiumoxid
FZM: PSZ zirkoniumoxid,
delstabiliserad
FZM/K: TZP zirkoniumoxid,
delstabiliserad
SiC 198: kiselkarbid ca 10% fri Si
HP 79: kiselnitrid, hetpressad
FZT: 90%aluminiumoxid +
10% zirkoniumoxid
Densitet
Diagram 2. Keramiska material kan
p g a sin låga specifi ka vikt räknas till
”lätta” material på den metalliska jämförelseskalan.
Så har exempelvis aluminiumoxid
med en specifi k vikt på 3,9 endast
hälften av värdet för stål och mindre
än 25% av hårdmetallens densitet.
En lägra densitet ger en snabbare reaktion
i t ex hydrauliska system. I backventiler,
då det gäller öppnings- och
förslutningstider, är keramiska ventilkulor
mycket känsligare och därför också
snabbare. Hos keramiska kolvar och
plungers måste, jämfört med metall,
mindre massa accelereras eller bromsas
upp. Den mekaniska driften kan
därför minskas och man sparar energi.
Idag används förstärkta ventiler i kiselnitrid
för användning i motorfordon. Genom
den snabbare reaktionstiden erhåller man
en exaktare styrning i insugningsventilerna,
en lägre vikt och därmed bränslebesparningar.
Tryck- och böjhållfasthet
Diagram 3 och 4. Keramiska material
har en extremt hög tryckhållfasthet
och för att vara ett sprött material
en relativt god böjhållfasthet. Den höga
tryckhållfastheten bör man framför allt
använda sig av vid fogning mot metalliska
material. Hållfasthetsvärdena står
sig till temperaturer långt över 1000ºC.

Diagram 5
Diagram 6
Hos metalliska material motsvarar tryckhållfastheten
ungefär böjhållfastheten. Så är
dock inte fallet hos keramik. Böjhållfastheten
hos spröda material uppgår ungefär till en
femtedel till en tiondel av tryckhållfastheten.
Vid konstruktionen måste man ta hänsyn
till detta. Ett viktigt mått för utvärdering
av egenskaperna hos spröda material är
brottsegheten, som visar måttet på spänningsintensitetsfaktorn.
I litteraturen delar
man in materialklasser efter avtagande sprödhet
enligt följande:Glas – porslin – kiselkarbid
– kiselnitrid – aluminiumoxid – zirkoniumoxid
– hårdmetall – gjutjärn – stål. Spänningsintensitetsfaktorn
berättar mycket om brottförhållanden
hos icke duktila material och är att
betrakta som böjhållfasthet.
Hårdhet
Diagram 5. Keramiska material hör till de
hårdaste av de kända materialen. Även
vid användning under höga temperaturer
behåller keramiken en hög hårdhet,
långt över snabbstål och hårdmetall,
som snabbt förlorar sin hållfasthet från ca
600º C och uppåt. Den höga hårdheten
är en förutsättning (jämte många andra)
för hög slitstyrka.
Värmeledningsförmåga
Diagram 6. Med hjälp av värmeledningsförmågan
visas hur olika keramiska
material kan vara med hänsyn till sin
egenskapsprofi l. Medan exempelvis kiselkarbid
har en värmeledningsförmåga
lika bra som koppar, har aluminiumoxid
ett värde i samma nivå som stål. Det
har hos t ex elektrokeramik fördelen att
detaljen förutom sina goda elektriska
egenskaper dessutom kan leda bort den
bildade värmen. Tvärtemot har zirkoniumoxid,
med en låg värmelednings-förmåga
- nära porslinets - ett bra värmemotstånd
eller värmeisolations-värde.
Fogningsteknik
För sammanfogning av keramikdetaljer
med en annan detalj kan man idag,
med undantag för svetsning, använda
alla kända isärtagbara och icke isärtagbara
fogningselement i modifi erat
utförande. Härvid skall man beakta keramikmaterialens
karaktäristiska goda
egenskaper och utnyttja dem. Klämning,
limning, kittning, fastskruvning, liksom
säkring med stift eller spår och
fjäder liksom inkrympning i metall, lödning
samt inbäddning med plast är
de vanligaste fogningsmetoderna för keramik.
En viktig metod är inkrympning
av keramik i en metallhållare. Med rätt
krympparametrar krymps metallen utanpå
keramiken varvid keramiken utsätts
för tryck. Därigenom kompenseras eventuella
dragspänningar vid användandet.
Man måste här ta hänsyn till materialens
olika värmeutvidgning samt rätt fördelning
av kraften i detaljen vid sammanfogningskonstruktionen.
Konstruktionshänvisningar
Som kriterier för konstruktion med keramik
kan de kända konstruktionsanvisningarna
för ”gjutjärn, hårdmetall och pulvermetallurgi”
användas. Dessa kan nästan utan
undantag appliceras på keramik:
Jämn och tillräcklig väggtjocklek,
inte alltför tunn men inte heller överdimensionerad.
Den vanliga säkerhetsmässiga
överdimensioneringen av
stålkonstruktioner ger inga fördelar för
keramiken, snarare nackdelar.
Skarpa och grova övergångar bör undvikas,
stora radier eller mjuka kurvor vid
diameterförändringar eller konkava innerkanter
är att föredra, liksom brutna
kanter.
Undvik konvexa radier och spetsiga
vinklar, försök nå 45º faser.
Avlånga hål utjämnar måttavvikelser och
tjänar som montagehjälp.
Toleranskrav endast där det är absolut
nödvändigt, tillåt annars stora toleranser.
Tryckbelastning på detaljen är att föredra.
Spänningstoppar, dragspänningar
och punktbelastningar bör undvikas och
liksom hos andra material är skåror kritiska.
Bra ytor behövs för slipning och sintring.
Upphöjning av slipytan minskar slipkostnaderna,
då inte hela ytan måste bearbetas.
För mycket av det goda kan öka
detaljens komplexitet.
7

Användningsexempel
Keramiska material används idag inom flera områden i industrin. Många
produkter skulle inte fungera idag om man inte utnyttjade keramikens
framstående egenskaper. Vinjettbilden visar exempel på olika keramiska
detaljer. Jämte medicinska implantat, maskinkonstruktion, pumpindustri,
högtemperaturapplikationer, mikrovågsteknik och elektroteknik finns det många
användningsområden där vi dagligen kommer i kontakt med keramik; t ex i
packningar i engreppsblandare för vattenkranar, tändstift i bilar etc.
Här följer ett urval av intressanta keramiska applikationer:
8
Flödesmätare:
Detta exempel visar mångfalden av
möjligheter samt en mångårig väg
till en optimerad lösning. Den beskrivna keramikdetaljen
utvecklades för ca 20 år sedan
och byggdes in som ett mätrör i en
magnetisk-induktiv fl ödesmätare, MIF.
Det handlar om en detalj med höga krav
– den är utsatt för stora påfrestningar såsom
höga tryck och temperaturer, kemikalier
och abrasiva partiklar. Genom ett nära
samarbete mellan keramikproducent och instrumenttillverkare
samt forskning under
fl era instrumentgenerationer beträffande material,
konstruktion, geometri och fogningsteknik
utvecklades och optimerades en perfekt
lösning. De nämnda konstruktionshänvisningarna,
som tidigare berördes, var inte tillräckliga
för en optimering av detaljgeometrin. Därför
började man redan vid den första utvecklingen
av MIF-fl ödesgivaren att arbeta med materialet
FZT och en analys av konstruktionen med hjälp
av fi nita-element-metoden, FEM.
Vid framställning av alla tänkbara konstruktionsvarianter
tog man hänsyn till olika
geometrier, materialtyper, innertryck, fl änsförspänningar,
presstryck på kroppen, samt
termiska spänningar, för att studera olika belastningsfall
vid användning. Genom att med
ledning av FEM-analysen välja en ny form på
keramikkroppen lyckades man hålla spänningen
låg i alla tvärsnitt. De spänningstoppar
som uppträdde på kritiska ställen i första
generationens detaljer kunde minskas. De sålunda
optimerade MIF-givarna testades hos
tyska TÜV under verkliga förhållanden och där
kunde alla FEM-beräkningar bekräftas.

Doserings- och fyllningsenheter:
GLYNWED / FRIATEC tillverkar doseringsenheter
för kolvpumpar som består av kolv
och cylinder i FRIALIT-DEGUSSIT F 99,7 eller
FZM, som kan passas in med ett spel på 2 - 5
µm. På så vis erhålls en tätningslös pump. De
främsta fördelarna med att ha ett keramiskt
material här är att materialen är kemiskt inerta
mot i stort sett allt, slitagebeständiga, formstabila
även under temperatur samt bioinerta.
En annan fördel som keramiken möjliggör
är CIP/SIP-rening (Clean in Place / Sterilize
in Process) vilket innebär att detaljerna inte
måste tas isär vid rengöring och sterilisering
Dispergerdysa:
Med hänsyn till miljön kommer lackering och
målning med vattenlösliga färger i framtiden
att få ökad betydelse. Nya lacksystem utvecklas
och har redan genomgått framgångsrika
tester. Den nödvändiga processtekniken
bereder dock fortfarande problem. De stora
färgtillverkarna genomför enorma ansträngningar
för att utveckla processer och anläggningar,
för att säkra den framtida försäljningen
av lack och färg.
Ett av problemen ligger i den fi na fördelningen
av färgpartiklar och härdare i den bärande
vätskan vattnet. Först strax före sprutlackering
av t ex en kaross ska de två komponenterna
(likt tvåkomponentslim) sammanföras
Omformningsverktyg:
Inom området omformning av metall används
oxidkeramik idag med stor framgång. Som
exempel kan nämnas omformningsverktyg,
tråddragningsnipplar och dysor, dragverktyg,
dragmatriser, centreringsstift, styrrullar,
profi lverktyg, avspänningsdorn. FRIATEC kan
erbjuda hybridlösningar, d v s en optimerad
sammansättning av metallernas egenskaper
tillsammans med FRIALIT-DEGUSSIT oxidkeramikens
unika egenskaper. T ex så krymps
keramiska dragskivor / hylsor in i metallhållare.
Keramiken är hård, korrosionsbeständig samt
slitagebeständig men påvisar dock inte den
utan detta kan utföras direkt i systemet. En
annan väsentlig fördel är att pumparna kan
konstrueras så att de arbetar utan ventiler
varvid en hel del fel kan undvikas och uteslutas.
Andra system arbetar med återsugs- och
spärrventiler i glas, metall, plast eller keramik.
Dessa ventiler har reaktionstider som försämrar
noggrannheten i ett konstant fl öde. Med
andra ord kan man säga att det arbetet en kulventil
gör är en inbyggd funktion i kolven och
cylinderns axiella och radiella rörelser, vilket
gör ventiler helt onödiga.
och med vatten som suspension föras till
sprutpistolen.
En likvärdig och konstant fördelning samt
ytterst små droppar i suspensinen möjliggörs
genom en keramisk dipergerdysa tillverkad av
FRIATEC. Suspensionen släpps från 80 bar till
ca 6 bar spruttryck. Suspensionen pressas
genom små hål med 0,1 mm i diameter och
fördelas. Härigenom uppnås en god förminskningseffekt.
De mycket små hålen, som utsätts för strömmar
och kavitation, ställer stora krav på
materialet. Av de testade materialen har
FRIALIT-DEGUSSIT FZM visat sig överlägset
bäst lämpat för dispergerdysan.
draghållfastheten som behövs för att klara av
det höga innertrycket. Först med hjälp
av metallmanteln erhåller detaljen den
erforderliga hållfastheten. Vid inkrympningen
måste man vid denna detalj ta nytta av värmeutvidgningskoeffi
cienten för stål med 12
– 16 10-6 /K jämfört med keramikens 10,0
10-6 /K.
FRIALIT-DEGUSSIT-materialet FZM lämpar
sig p g a sin metalliknande utvidgningskoeffi
cient utomordentligt bra för denna typ av
krympförband.
9

10
Isolerringar för varmluftskanalsystem i formsprutningsmaskiner:
Med varmluftskanalsystem (s.k. Hot
Runners) kan man formspruta komplicerade
plastprodukter med höga toleranskrav. För att
få ner cykeltiden och för att göra insprutningsmärket
osynligt, krävs att man förhindrar att
värme överförs från insprutningsspetsen till
formverktyget, vilket kan ske genom användning
av en cylinder / isolerring i FRIATEC´s
keramiska material FZM. FZM har en värmeledningsförmåga
på endast 2 W/mK, att jämföra
med stål som har en värmeledning på 53
Keramisk pincett:
Pincett i oxidkeramik används allt mer inom
industrin och även inom medicintekniken
p g a sina enastående egenskaper. Inom
medicintekniken kan man arbeta i t ex datatomografens
magnetfält utan följdföreteelser
som vid användning av ett metalliskt
instrument. Det uppstår inga magnetiska
krafter, då det kristallina keramikmaterialet
är helt omagnetiskt. Dessutom är materia-
Minikvarn:
Denna minikvarn konstruerades och tillverkades
av FRIATEC för ett laboratorium. Det som
skall malas (mälden) hälls tillsammans med
vatten och keramiska malkulor i kvarnbägaren
(ungefär lika stor som en kaffekopp). En keramikcylinder
rör om med 10 000 rpm i denna
bägare. Genom friktionen mals mälden.
Vid nyutveckling fi nns det oftast bara
små mängder av tidskrävande och mödosamt
tillverkade mälder till förfogande, varvid mot-
W/mK. En förutsättning för funktionen är att
materialet i cylindern / isolerringen har hög
tryckhållfasthet, så att form och sprutad detalj
kan slutas under tryck och på så sätt förhindra
läckage vid höga insprutningstryck.
Arbetstemperaturen för den keramiska ringen
är ca 250 °C.
Spetsen (200 W / 230 V) för formsprutningsverktyget
värms med en högbelastad
rörpatron med inbyggd temperaturgivare och
isoleras termiskt med den keramiska ringen.
let, i motsats till tidigare använda metalliska
material, nickelfritt. Nickelallergier kan därmed
undvikas. Inom elektrotekniken kan man
använda detta material vid arbete med t ex ledarplattor.
Elektriska strömmar och fält störs
inte och därmed kan också känsliga installationsarbeten
utföras.
svarande små kvarnar behövs. Vid dessa
små mängder är varje materialpartikel som
uppstår i ett malaggregat vid friktion, speciellt
besvärlig och kan lätt påverka undersökningsresultatet.
Därmed låg det nära till
hands att använda ett av de mest slitagebeständiga
tekniska materialen som f n står till
förfogande: d v s de keramiska materialen
FRIALIT-DEGUSSIT FZM för rotor och axel
samt FRIALIT-DEGUSSIT F 99,7 för bägare
och lock.

För keramiska produkter och speciellt keramik-metall-fogade
detaljer ser GLYNWED /
FRIATEC ett växande användningsspektrum.
Keramiken uppnår idag driftstider som är fyra
till fem gånger högre än de konventionella
materialen. Framtiden för sådana keramikmetall-komponenter
ligger i att metalldetal-
Pressmatriser:
Motgående stämplar pressar i hylsor (matriser)
under högt tryck pulver till tabletter. Väggfriktionen
inuti matrisen medför, genom en
samverkan av korrosion och abrasion, ett
starkt slitage på matrisens innerdiameter.
Oxidkeramiken står emot både friktionsslitaget
och de kemiska angreppen betydligt bättre än
både metall och hårdmetall. P g a det höga
innertrycket uppträder emellertid en sprängkraft,
som för en ren fullkeramikmatris kan
bli problematisk.
Trycksensorer:
Keramiska kapslar i material FRIALIT-
DEGUSSIT F99,7 för trycksensorer / tryckavkännare
används i temperaturområden från
– 50 °C till + 150 °C och i tryckområden från
högvakuum upp till långt över 100 Bar (beroende
på utförande). Membranet kan tillverkas
med en tjocklek på minimum 0,2 mm i diametrar
upp till 80 mm. Fogning mellan membran
och bärkropp sker med glaslödning alternativt
aktivlödning. Keramiska tryksensorer fi nner
användning inom kemisk-, livsmedels-,
och pharmaceutisk industri för såväl mätning
jer förstärks med keramik i korrosions- och
abrasionszoner. Stöt- och brottsäkerheten på
komponenten uppnås genom den metalliska
delen.
Som synes används keramiska material och
komponenter idag inom fl era områden i in-
FRIATEC’s lösning är; en inkrympt keramikhylsa
i en metallhållare. Keramiken minimerar
slitage och korrosiva angrepp, det höga
innertrycket tas upp av den påkrympta metallhylsan.
Denna ”uppgiftsfördelning” mellan
keramik och metall har visat sig mycket
framgångsrik inom batteritillverkning. Vidare
användningsområden inom läkemdels-, livsmedels-
och kemisk industri har också visat
sig positiv.
av lufttryck som vätsketryck. Fördelarna
med FRIALIT-DEGUSSIT keramik jämfört
med konventionella material såsom metall
och plast är: mindre sensorer kan byggas.
Reproducerbarhet av mätvärde / mätsignal
med tolerans på 0,05 % är möjligt. Hög
formstabilitet och låg hysteres. Högsta korrosionsbeständighet
uppnås och kapseln är
inert i biologiska, pharmaceutiska och kemiska
applikationer.
dustrin. Många produkter och anläggningar
skulle inte fungera, om inte keramernas framstående
egenskaper nyttjades.
Text: Cornelia Frielingsdorf Sundberg
GLYNWED AB
11

Glynwed AB
Div. Teknisk keramik
Stormbyvägen 6
SE-163 55 Spånga
www.glynwed.se
Glynwed A/S
Div. Teknisk keramik
Industrivej 19
DK-4000 Roskilde
www.glynwed.dk
FRIATEC AG
Div. FRIALIT ® -DEGUSSIT ®
Postfach 710261
DE-68 222 Mannheim
www.friatec.de
Kontakta oss:
Glynwed AB
Div. Teknisk keramik
Tel: + 46 (0)8 44 66 910
Fax: + 46 (0)8 44 66 911
E-mail: frialit-degussit@glynwed-se.com
Friatec AG är representerat i hela
världen. Vänligen ta kontakt med
oss för vidare information om
kontaktpersoner i övriga länder.
Contact Tryck & Reklam AB, Göteborg