Forscherteam der TU Dresden präsentiert innovative Fügetechnologie für Hochleistungskeramik

Mit einem neuartigen Laser-Fügeverfahren entwickelten Wissenschaftler des TU-Instituts für Energietechnik eine industrietaugliche Technologie zum Hochtemperaturlöten von Hochleistungskeramiken. Diese verfügen über exzellente mechanische, thermochemische sowie radiologische Eigenschaften.

Die Potenzen dieses Werkstoffes konnten bislang jedoch nicht in vollem Umfang genutzt werden, da das für das Hochtemperaturfügen verwendete Verfahren bisher mit großem technologischen Aufwand und langen Prozesszeiten verbunden war.

Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung bieten die Experten an der Professur für Wasserstoff- und Kernenergietechnik der TU Dresden nunmehr neue Möglichkeiten für die Fertigung geometrisch komplizierter Formteile und für den Verschluss keramischer Behältnisse.

Innovativer Kern der auf dem Weltmarkt konkurrenzlosen Fügetechnologie aus Sachsen ist ein neues Laserverfahren, das das speziell entwickelte und patentierte Keramiklot CERALINK@ nutzt. Mittels Laserstrahlung wird das nichtmetallische Lot CERALINK@ lokal aufgeschmolzen und verbindet so bei idealer Benetzung beide Keramikteile. Infolge des örtlich begrenzten Energieeintrags kann die Schädigung thermisch empfindlichen Materials in Nahtnähe verhindert werden. Weitere Vorteile: Es werden extrem lange Prozesszeiten im Ofen (z. T. unter hohen Drücken und Vakuum) vermieden, der Fügeprozess wird an freier Atmosphäre realisiert und erfordert eine Bearbeitungszeit im Sekunden- bis Minutenbereich. Die Korrosionsbeständigkeit ist aufgrund der chemischen Inaktivität des Lotes bis zu Temperaturen von 1600 Grad C gegeben. Die Verbindung ist mechanisch fest und vakuum-gasdicht.

Mit dem Laser-Fügeverfahren verschlossene Behältnisse eignen sich für den sicheren Einschluss radioaktiver Materialien, so z. B. für Abfälle aus dem medizinischen Bereich und der Kernenergienutzung. Aber auch in der Automobil- und Chemieindustrie sind Anwendungen denkbar, wie die Nutzung der Forschungsergebnisse in der Hochtemperatur-Energietechnik und in weiteren High-Tech-Sparten.

Entwickelt wurde die innovative Fügetechnologie in enger Kooperation mit der Hochschule Mittweida und dem Unternehmen Technische Keramik GmbH Meißen. Das Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst und das Sächsische

Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit haben die Forschungsarbeiten gefördert.

Die 11. Internationale Fachmesse für Werkstoffanwendungen, Oberflächen und Product Engineering wollen Prof. Hurtado und seine engagierten Mitarbeiter nutzen, ihre innovative Fügetechnologie mit dem fachkundigen Publikum zu diskutieren und Interessenten für künftige gemeinsame Projekte zu finden.

Information für Journalisten:
Technische Universität Dresden
Fakultät Maschinenwesen
Institut für Energietechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Hurtado
Tel: +49 351 463-34472
E-Mail: antonio.hurtado@tu-dresden.de
Dr.-Ing. habil. Wolfgang Lippmann
Tel: + 49 351 463- 34793
E-Mail: wolfgang.lippmann@tu-dresden.de