Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gehärtete Keramiken

12.10.2000


Hybridlager mit Kugeln aus

Siliciumnitrid


... mehr zu:
»Gehärtet »Keramik »Siliciumnitrid
Wälzlager aus Spezialkeramik erfahren nicht nur im Space Shuttle extreme mechanische Belastungen. Noch länger halten diese Hightech-Bauteile, wenn ihre Oberflächen mit einem Verfahren aus der
Metallbearbeitung gehärtet werden.

Lift off! Wenn ein Shuttle abhebt, schaufeln Hochdruck-Turbopumpen pro Sekunde mehr als siebzig Kilogramm flüssigen Wasserstoff und fast eine halbe Tonne flüssigen Sauerstoff in jedes der drei Haupttriebwerke. Bei einer Temperatur von -250 °C werden die verwendeten metallischen Bauteile im Wasserstoff extrem belastet. Bisher mussten die Lager der Pumpen nach jedem Flug ausgebaut und gewartet werden, doch das wird im kommenden Jahr anders - mindestens zwölf Starts sollen die neuen Lager aushalten bis sie gewartet werden müssen. Der Grund: Bauteile aus dem harten keramischen Werkstoff Siliciumnitrid.

Die Oberflächen von Keramiken können nun mit einem Verfahren, das in der Metallbearbeitung etabliert ist, weiter gehärtet werden. Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg setzen dazu das Kugelstrahlen ein. Ähnlich wie beim Sandstrahlen verdichtet ein Bombardement von Kugeln eine Metalloberfläche - Keramiken hingegen bekommen Risse oder brechen. Weder das Kugelstrahlen noch das Walzen wurden deshalb bei dieser Werkstoffgruppe eingesetzt.

Die Forscher untersuchten systematisch, wie die Oberfläche von Keramiken beim Kugelbeschuss verändert wird. Die Größe und das Material der Kugeln muss dabei ebenso berücksichtigt werden, wie deren Geschwindigkeit und die Dauer der Bestrahlung. Dr. Wulf Pfeiffer erläutert, welche Vorteile die Verfahrensvariante bietet: »Nachdem die Keramiken bei optimalen Parametern bestrahlt wurden, lassen sie sich an der Oberfläche bis zu fünfzig Prozent stärker belasten, ohne dass sie brechen. Nicht einmal feinste Risse treten auf. Bis zu zweieinhalb Mal länger hält ein Lager mit dieser Oberflächenhärtung.« Auf der Messe CERAMITEC in München präsentiert das IWM sein Verfahren in Halle A1, Stand 130. Gemeinsam mit dem Unternehmen CEROBEAR in Herzogenrath wird das Konzept weiter entwickelt, um Hochleistungslager aus Siliciumnitrid serienmäßig zu härten.

Keramische Lager kommen in vielen Anwendungen ohne Schmierung aus. Ganz trocken laufen sie beispielsweise in Kompressoren, sodass die Gase kein Öl enthalten. In der Getränke- und Lebensmitteltechnologie schmiert sie das Fördermedium selbst - im Space Shuttle übernimmt dies der flüssige Wasserstoff.

Ansprechpartner:
Dr. Wulf Pfeiffer
Telefon: 07 61/51 42-1 66
Telefax: 07 61/51 42-4 03
E-Mail: pf@iwm.fhg.de

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw

Weitere Berichte zu: Gehärtet Keramik Siliciumnitrid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Ausweg aus dem Chrom-Verbot
30.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie