Spritzgegossener Kollimator aus Wolfram

Spritzgegossener Kollimator aus Wolfram (Bild: Leonhardt)

Wolfram lässt sich Spritzgießen

Das Spritzgießen ist ein wirtschaftliches Verfahren zur großtechnischen Herstellung von Produkten aus unterschiedlichsten Werkstoffen. Bei einigen Materialien jedoch sind einige Hürden zu überwinden. Dazu gehört das Spritzen dünnwandiger Bauteile aus Wolfram. Um dünnwandige Wolframteile im MIM-Verfahren herstellen zu können, hat das Unternehmen ein Bindemittel entwickelt, mit dem das Wolframpulver fließ- und damit spritzfähig wird. Nach vielen Versuchen stellt sich ein Compound aus Wolfram und PEEK als am besten geeignet heraus. Damit sind die Hochdorfer derzeit der einzige Anbieter, der Wolfram auf diese Art verarbeiten kann.

Stoffschlüssige Verbindungen zwischen unterschiedlichen Keramiken

Die Erfahrungen des Wolfram-Projekts sind auch in ein AiF-ZIM-Projekt eingeflossen, bei dem das Unternehmen gemeinsam mit dem Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile der Universität Stuttgart eine 2K-Spritzgieß-Technologie entwickelte, die stoffschlüssige Verbindungen zwischen unterschiedlichen Keramiken ermöglicht. Besondere Herausforderung dabei war, die Keramiken mit ihrem unterschiedlichen Sinterverhalten so zu konditionieren, dass sie bei der thermischen Behandlung synchron schwinden und einen festen Verbund eingehen. Dafür war es erforderlich, passgenaue Sinteradditive zu finden, das SG-Werkzeug präzise zu berechnen und zu bauen und die Fertigungstechnologie anzu­passen. Mit dem neuartigen Verfahren ist es möglich, eine Strukturkeramik mit hoher Temperaturfestigkeit und eine elektrisch leitfähige Funktionskeramik für Anwendungen in der Hochfrequenzchirurgie stoffschlüssig miteinander zu verbinden.

Zwei-Komponenten-Musterbauteile aus unterschiedlichen Hochleistungskeramiken
Zwei-Komponenten-Musterbauteile aus unterschiedlichen Hochleistungskeramiken (Bild: Leonhardt)

Verschleißfeste Formeinsätze aus erodierbarer Keramik

Auch auf dem Gebiet der elektrisch leitfähigen Hochleistungskeramik haben die Hochdorfer Pionierarbeit geleistet. Gemeinsam mit Partnern wurde in den 2000er Jahren die erodierbare Hochleistungskeramik Dimacer entwickelt, die sowohl elektrisch leitfähig als auch verschleißfest ist. Heute fertigt Leroxid daraus Einsätze, die die Standzeit von Spritzgießwerkzeugen für die Verarbeitung abrasiver Werkstoffe um ein Vielfaches verlängern. Und zudem Bauteile von Mikro bis Makro, die dauerhaft höchsten thermischen, mechanischen, tribologischen und chemischen Belastungen standhalten.

Eine weitere Stärke des Unternehmens ist die Mikrobearbeitung. Ein Beispiel dafür ist das Cover für die sogenannte Goldbibel, für das lediglich ein Blatt Papier mit einer Handskizze als Grundlage vorlag. Neben den handwerklichen Fertigkeiten war viel künstlerisches Einfühlungsvermögen gefragt.

Poliererodieren mit einer Oberflächenrauheit von 0,05 µm

Ganz wichtig für die Qualität von Bauteilen ist eine hohe Oberflächengüte des Spritzgießwerkzeugs. Das Unternehmen ist in der Lage, mittels Poliererodieren eine Oberflächenrauheit von 0,05 µm zu erzielen. Die gleichen oder noch bessere Werte werden mit Glanzfräsen realisiert. Auf einer Fläche in der Größe einer A4-Seite wird in der Diagonalen eine Ebenheit von zwei Mikrometer erreicht. Mit diesen Oberflächenqualitäten sind optische Linsen und Reflektoren sowie Bauteile für medizinische Geräte prozesssicher und nacharbeitsfrei herstellbar.

Fakuma 2021: Halle A5, Stand 5206

Quelle: Leonhardt

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