KeraSchaum - Keramische Schaumstoffmaterialien für erhöhte Bauteilfunktionalitäten und ressourceneffiziente Produktionsprozesse

Abstract

Im Vorhaben KeraSchaum beabsichtigen die Antragsteller eine neue und innovative Prozesskette zur Herstellung von Schaumkeramiken zu entwickeln. Dies soll exemplarisch an einer Aluminiumoxidkeramik demonstriert werden. Technische Keramiken zählen zu den Hochleistungswerkstoffen und gestatten durch ihre einzigartigen Eigenschaften den Einsatz in hochbeanspruchten Baugruppen, bei extremen Temperaturen oder in aggressiven Umgebungen. Für eine Reihe von Anwendungen stehen den Vorteilen der keramischen Werkstoffe aber auch Materialeigenschaften gegenüber, wie z.B. hohes Bauteilgewicht, hartsprödes Materialverhalten und daraus abgeleitet eine kostenintensive Herstellung, die interessante Einsatzmöglichkeiten oftmals nicht nutzbar werden lassen. Ein wesentliches Ziel und Motivation des Vorhabens ist es diese genannten Nachteile zu reduzieren, um gezielt neue Produkte und Märkte unter einer hohen CO2-Einsparung adressieren zu können. Ausgehend von der Entwicklung modifizierter Grünkörperkomposite (Keramik/Kunststoffe/Microspheres) sind die erforderlichen Verarbeitungsuntersuchungen durchzuführen, um gezielte Porositäten einstellen zu können. Dadurch können Bauteileigenschaften (Gewicht, mechanische Eigenschaften, etc.) funktionsoptimiert für den Leichtbau angepasst werden. Eine sich anschließende Grünbearbeitung mit innovativen Laserstrahltechnologien gestattet die wirtschaftliche und endformnahe Bearbeitung. Das Entbindern der Kunststoffmatrix, der Sinterprozess des keramischen Formkörpers sowie die optimierte Endbearbeitung durch Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide vervollständigen die durchgängige Prozesskette.