Keramische Werkstoffe für hochbelastete Pumpenbauteile

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Für Pumpensysteme entwickelt und fertigt die Firma CeramTec keramische Werkstoffe, deren Eigenschaften auf die jeweiligen Anforderungen exakt abgestimmt sind: Die spezifischen

  • mechanischen,
  • thermischen,
  • biologisch-chemischen und
  • elektrischen Eigenschaften

der Hochleistungskeramiken lassen sich nach Unternehmensangaben entsprechend kombinieren, optimieren und weiterentwickeln. „So entstehen keramische Werkstoffe, die ihre Aufgabe optimal erfüllen und Komponenten aus alternativen Materialien wie Metall oder Kunststoff in bestimmten Anwendungen überlegen sind: Ob Oxid-, Nichtoxid- oder Verbundkeramiken – je nach Werkstoff sind die Keramiken in der Anwendung verschleiß- und hitzebeständig, biokompatibel und lebensmittelverträglich. Sie zeichnen sich durch Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit aus. Hochleistungskeramik ist oftmals sogar die einzige Lösung für technische Problemstellungen, die sich mit herkömmlichen Werkstoffen nicht realisieren lassen. Sie stehen für eine höhere Betriebssicherheit und längere Betriebsdauer, Prozesssicherheit sowie Kosteneffizienz – somit auch für eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit der jeweiligen Anwendungen,“ heißt es in einer Information des Unternehmens.

Gleitlager und Laufbuchsen

Mit der keramischen Gleitlager- und Dichtungstechnologie lassen sich Lösungen realisieren, die nicht nur lagern, abdichten oder führen, sondern auch elektrisch und thermisch isolieren.

Die Produktpalette keramischer Gleitringe, Lagerbuchsen und Lagerhülsen für Axial- und Radiallager reicht von wenigen Millimetern Durchmesser bis hin zu 70 Millimetern. Zum Einsatz kommen hier die Werkstoffe Aluminiumoxid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid, auch Zirkonoxid ist geeignet. Mit Kohlenstoff oder verstärktem Kunststoff kombiniert, sind die Komponenten besonders leicht, weisen jedoch zugleich eine hohe Steifigkeit auf. Sie verfügen auch über Notlauf- und Trockenlaufeigenschaften und widerstehen Einwirkungen durch Zentrifugalkräfte.

Absolut dicht

Auch Radial- und Axialwellendichtungen, Gleitring-, Ventilschaft- und Flachdichtungen sowie Kolbenringe aus Hochleistungskeramik  werden in Pumpen und Pumpengehäusen eingesetzt. Insbesondere die Eigenschaften von Aluminiumoxid und Siliziumkarbid zahlen sich in diesen Bereichen aus. Zirkonoxid und Siliziumnitrid kommen ebenfalls zum Einsatz.

Den keramischen Werkstoffen gemein ist ihre unerreichte Widerstandsfähigkeit gegen abrasive Medien und ihre chemische Beständigkeit wenn aggressive und korrosive Medien gefördert werden, auch wenn diese unter hohem Druck und mit hohen Temperaturen sowie hohen Geschwindigkeiten durch die Komponenten fließen.

Oberflächenqualität und Makrogefüge der keramischen Bauteile lassen sich genau auf ihren Einsatzfall abstimmen, damit eine optimale Gleitpaarung entsteht – sowohl in der Konstellation hart/hart als auch in der hart/weich Variante. Gleitringdichtungen können bis zu einem Durchmesser von 1.000 Millimetern gefertigt werden.

Anwendungen mit Piezokeramik

Kleinste Mengen von Flüssigkeiten und Gasen exakt zu dosieren, erfordert höchste Präzision von den dafür genutzten Mikromembran- und -dosierpumpen sowie medizinischen Pumpen. Piezokeramiken kommen hier zum Einsatz. Die piezoelektrischen Aktoren steuern die Dosiermenge zuverlässig – selbst bei geringsten Volumina. Alternativ lassen sich auch kontinuierliche und variable Durchflussraten präzise mit den keramischen Bauteilen steuern.

Mit ihrer Eigenschaft, mechanische Einflüsse – etwa Druck oder Beschleunigung – in elektrische Signale zu wandeln, werden Piezokeramiken auch in der Sensorik eingesetzt. Sie bewähren sich in zahlreichen Messvorgängen wie Durchfluss- und Füllstandsmessung, aber auch in der Detektion von Partikeln oder Luftblasen in Substanzen. Auch als Verschleißschutz und Verschleißauskleidung bei Medienkontakt mit hoch abrasiven oder korrosiven Medien halten Hochleistungskeramiken einiges aus.

www.ceramtec.de

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