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Kochel am See, September 2014
Druckschlickerguss für Anwendungen der Technischen Keramik und für die
Feuerfestindustrie Seit nun mehr als 6 Jahren arbeiten das Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik (IKGB) der TU
Bergakademie Freiberg und Dorst Technologies, Kochel am See, auf dem Gebiet des
Druckschlickergusses zusammen. Die Partner haben sich in 2008 aus gutem Grund gefunden.
Das Team um Prof. Dr. C.G. Aneziris genießt einen weltweit guten Ruf für anerkannte Kompetenz in
der Werkstoffentwicklung und in der Konfektionierung von keramischen Werkstoffen.
Dorst Technologies kann auf eine Jahrzehnte lange Erfahrung in der Entwicklung und dem Bau von
Druckgussanlagen und Formen für die Geschirr- und Sanitärindustrie zurückgreifen.
Schon immer war es naheliegend diese aus der traditionellen Keramik bekannte Technologie auch für
technische Werkstoffe zu nutzen. Insbesondere Anwendungen aus der Feuerfestkeramik stehen
dabei im Fokus, da hier große und zunehmend genaue Bauteile aus Keramik benötigt werden. Kein
Kraftwerk, keine Müllverbrennungsanlage und kein Stahlwerk kommen ohne leistungsfähige
Feuerfestkeramik aus.
Mittels Druckschlickerguss lassen sich die Anforderungen an funktionelle, temperatur- und
errosionsbeständige Bauteile sehr gut erfüllen, soweit nur der richtige Werkstoff bereit gestellt
werden kann. Auch hinsichtlich Größe, Formenvielfalt und Toleranzen werden durch diese
Herstellmethode neue Dimensionen erschlossen.
Die Entwicklungen am IKGB liefern dazu genau die keramischen Schlicker, die hier für den Druckguss
gebraucht werden.
Die erforderlichen Maschinen und Automationskomponenten unterscheiden sich nur wenig von den
bekannten Standardanlagen. Entwicklungsergebnisse lassen sich deshalb sehr gut auf industriellen
Maßstab skalieren. Der Schlüssel für eine erfolgreiche Realisierung liegt aber in der spezifischen
Fülltechnik und dem Formenbau sowie der individuellen Prozessführung.
Im Rahmen der Partnerschaft hat Dorst als Dauerleihgabe an das Institut in Freiberg für diese
Entwicklungen eine modifizierte Druckgussanlage Typ DGM80 zur Verfügung gestellt. Die
notwendigen Druckgussformen werden auftragsbezogen geliefert.
Wir danken an dieser Stelle Frau Dipl.-Ing. Nora Gerlach von der TU-BAF für den nachfolgenden
Beitrag, der einen guten Einblick in die laufende Arbeit am Institut und die Forschungsergebnisse
liefert. Es wird deutlich, welche vielfältigen, interessanten Perspektiven für innovative Anwendungen
in der Technischen Keramik und für die Feuerfestindustrie der Druckschlickerguss bieten kann.
Dipl.-Ing. Hans-Christian Schmidt
Technische Keramik und Magnetwerkstoffe,
New Business Development
TU Bergakademie Freiberg I Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik I Agricolastraße 17 I 09599 Freiberg E-Mail: aneziris@ikgb.tu-freiberg.de I Tel.: ++49 (0) 3731 / 39-2608 I Fax: ++49 (0) 3731 / 39-2419
Internet: www.ikgb.de
Nora Gerlach, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, TU-BAF, Freiberg/Sachsen, 2014
Druckschlickerguss am Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik der TU Freiberg
Der Druckschlickerguss grob- und feinkeramischer Werkstoffe spielt eine große Rolle am Institut für
Keramik, Glas- und Baustofftechnik, an der TU Bergakademie Freiberg. Dank der Firma DORST
Technologies steht dem Institut eine Druckgussmaschine DGM 80D zur Verfügung. Mit Hilfe eines
neu entwickelten Bindersystems [1] ist es möglich, kaolinfreie Massen mit einer Korngröße bis 3 mm
zu vergießen und formstabil zu entformen. Je nach Material und Wassergehalt des Schlickers, sind
Gießzeiten von 30 bis 10 min möglich.
Druckschlickergegossen werden folgende Werkstoffe: Korund (seine Bild 1), Mullit, Zirkonmullit,
Spinell, Bonite, SiC, Zirkondioxid und kohlenstoffgebundenes Al2O3 (siehe Bild 2) [2, 3].
Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches SFB799 wurden zudem Stahl-Keramik-
Verbundwerkstoffe erfolgreich vergossen.
Bild 1: Platte aus Korund (220 x 220 x 40 mm³) Bild 2: Platte aus kohlenstoffgebundenem Al2O3
(220 x 220 x 40 mm³)
Die Analyse des Rheologischen Verhaltens der grobkörnigen Schlicker erfolgt im Institut mit einem
Kugelfallviskosimeter. Außerdem können Vorversuche in einer Drucknutsche Aufschluss über das
mögliche Entwässerungsverhalten, beim späteren Druckschlickerguss in der Anlage, liefern.
Mit Hilfe des Computertomografen am Institut, können die druckgegossenen Proben zerstörungsfrei
analysiert werden. Wie Abbildung 3 verdeutlicht, ist die Verteilung des Grobkornes im Scherben,
nach dem Druckschlickerguss, gleichmäßig.
TU Bergakademie Freiberg I Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik I Agricolastraße 17 I 09599 Freiberg E-Mail: aneziris@ikgb.tu-freiberg.de I Tel.: ++49 (0) 3731 / 39-2608 I Fax: ++49 (0) 3731 / 39-2419
Internet: www.ikgb.de
Bild 3: Verteilung des Grobkornes (max. 3 mm) im Scherben, CT-Aufnahme, Voxelgröße: 214,90 µm
[1] DE102012017822B3 Gerlach, N.; Aneziris, C.G.; Wenzel, C.: Verwendung eines Gemisches aus
Konjakmehl und Welan Gum als Binder für die keramische und pulvermetallurgische Formgebung,
19.09.2013
[2] Klippel, U.; Aneziris, C.G.; Metzger, A.J. (2011): Shaped coarse grained refractories by pressure slip
casting. Adv. Eng. Mater. 13 (1-2), pp. 68-76
[3] Schafföner, S.; Aneziris, C.G. (2012): Pressure slip casting of coarse grain oxide ceramics. Ceram.
Int. 38, pp. 417-422
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