Дата публикации: 28.10.2025

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ANWENDUNGEN IM MASCHINEN- UND ANLAGENBAU
Im Maschinen- und Anlagenbau gibt es einige Bereiche (Schneidtechnik, Wälz- und Gleitlager, verschleiß-, korrosions- und hitzefeste Komponenten), die für den Einsatz neuer Werkstoffe - vor allem keramische, aber auch Kohlenstoff und polymere Werkstoffe - in besonderem Maß in Betracht kommen. Aus der Palette von geforderten Eigenschaften seien als Beispiel Festigkeit gegen dynamische und statische Kräfte, Zähigkeit, Härte, Korrosionsfestigkeit, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und häufige Temperaturwechsel erwähnt.
In der Schneidtechnik hat sich Hochleistungskeramik seit geraumer Zeit bewährt, doch liegt ihr Anteil am Schneidplattenmaterial weltweit erst bei 5%.
Der Rest entfällt zu gleichen Teilen auf Schnellarbeitsstähle und Hartmetall (vor allem Wolframcarbid). Die verwendeten Keramiken sind Siliciumnitrid und Oxidkeramiken, sodann Bornitrid, polykristalliner Diamant, faser- oder-whiskerverstärkte Keramiken. Das Substitutionspotential von Keramik in diesem Bereich wird als begrenzt eingeschätzt, wenn auch mit einer gewissen Erhöhung des Anteils noch gerechnet wird. Als negativ wird dagegen die Tendenz der Nachfrage nach spanenden Werkzeugmaschinen angenommen, so daß sich das Marktvolumenpotential verkleinert.
Noch am Anfang steht die Verwendung von keramischen Werkstoffen in Wälz- und Gleitlagern. Das Substitutionspotential ist groß, da die Eigenschaften von Hochleistungkeramiken höhere Betriebsgeschwindigkeiten und - temperaturen, geringere Abhängigkeit von Schmierung, bessere Energienutzung und leichtere Bauweise ermöglichen, außerdem sind Verschleis und Korrosion geringer. Je nach den gestellten Anforderungen kommen verschiedene Keramiken (Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid) und kohlenstoffaserverstärkter Kohlenstoff in Betracht. Außer dem Substitutionspotential ist auch das Marktvolumenpotential beträchtlich, denn die Produktgruppe Lager im Bereich Maschinenbau hat ihrerseits Märkte in Maschinen, Straßenfahrzeugen, elektrotechnischen Geräten, Luft – und Raumfahrt, Schiffbau, Schienenfahrzeugbau sowie in der Umschlag-, Lagerungs- und Transporttechnik. Wie weit und wie schnell neue Werkstoffe in das Gebiet der Wälz- und Gleitlager eindringen, wird wesentlich von der Lösung noch vorhandener technischer Probleme abhängen und selbstverständlich auch bei vielen Anwendungsmöglichkeiten von der Entwicklung der Werkstoffkosten.
Ein weites Gebiet für neue Werkstoffe, ebenfalls vorwiegend Keramiken, sind Komponenten für Maschinen und Anlagen, die besonderen Anforderungen an Verschleiß-, Korrosions oder Hitzefestigkeit ausgesetzt sind. Das reicht von Dichtungen, Hülsen, Ventil- und Pumpenteilen über Düsen, Fadenführungen, Ziehwerkzeuge und Extrusionsformen bis zu hitzefesten Kacheln, Wärmetauschern, Reaktorbauteilen und Tiegeln für Metallurgie und chemische Verfahrenstechnik. Außer Keramiken werden für derartige Komponenten auch flexibler Graphit für Dichtungen sowie verschiedenartige Verbundwerkstoffe eingesetzt. Der Absatz dieser Produkte ist weit gestreut, doch stehen die einzelnen Fachzweige des Maschinenbaus, die chemische und die metallurgische Industrie im Vordergrund.
Der Maschinenbau ist schließlich auch Markt für einen Werkstoff, der zwar kein spitzentechnologisches- Produkt ist, aber die Kriterien eines neuen Werkstoffs erfüllt: Polymerbeton. Bei Polymerbeton übernehmen duroplastische Reaktionsharze die Rolle des Zements, wodurch das entstehende Material in größerem Maß als Zementbeton Schwingungen und Vibrationen dämpfen kann. Vibrationsdämpfung ist für Präzisionsmaschinen häufig eine technische Notwendigkeit, Geräuschdämpfung dient dem Umweltschutz.
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