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MATERIALICA (vom 21. bis 23. September 2004), Halle C 1, Stand 202, Gemeinschaftsstand FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT
Mit einem neuartigen Laser-Fügeverfahren entwickelten Wissenschaftler des TU-Instituts für Energietechnik erstmals eine industrietaugliche Technologie zum Hochtemperaturlöten von SiC- und Si3N4-Keramik. Diese Hochleistungskeramiken verfügen über exzellente mechanische, thermochemische sowie radiologische Eigenschaften. Die Potenzen dieses Werkstoffes blieben bislang jedoch weitgehend ungenutzt, da für das Hochtemperaturfügen verwendete Verfahren bisher mit großem technologischen Aufwand und langen Prozesszeiten verbunden waren.
Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung eröffnen die Experten an der Professur für Kernenergietechnik der TU Dresden nunmehr ungeahnte Horizonte bei der Fertigung komplizierter Bauteile. Anspruchsvolle Bauteile, die sich aufgrund der Werkstoffeigenschaften nicht aus einem Stück fertigen lassen, können jetzt in einfacheren Einzelteilen hergestellt und anschließend nach der entwickelten Technologie miteinander verbunden werden. Damit ergeben sich völlig neue Anwendungsgebiete überall dort, wo an komplizierte Bauteile hohe Ansprüche (wie korrosionsbeständig, abriebfest, gasdicht, strahlenresistent) gestellt werden.
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 1.600 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. Zur Zeit prüfen Prof. Jürgen Knorr und sein Expertenteam den Einsatz ihres Verfahrens in der Luft- und Raumfahrt.
Entwickelt wurde die innovative Fügetechnologie Hand in Hand 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.
Information für Journalisten:
Fakultät Maschinenwesen, Institut für Energietechnik, Prof. Dr. rer. nat. Jürgen Knorr, Tel: 0351 463-34472, E-Mail: knorr@metrs1.mw.tu-dresden.de
http://www.tu-dresden.de/mw/iet/KET/index.html
Criteria of this press release:
Mechanical engineering
transregional, national
Organisational matters, Research projects
German
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