Fraunhofer IKTS eröffnet Forschungszentrum für Transparentkeramik

FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

Fraunhofer Transparentkeramik
©Fraunhofer IKTS
Ein Kernstück der Anlagen im FuE-Zentrum ist die Heiß-Isostatische Presse (HIP). Hier werden die keramischen Bauteile bei bis zu 2000 °C und 2000 bar thermisch nachverdichtet – ein wichtiger Schritt bei der Erzeugung der Transparenz.

Das Fraunhofer IKTS eröffnet in Hermsdorf ein Forschungs- und Entwicklungszentrum für Transparentkeramik. Dort sollen Transparentkeramikbauteile als Prototypen und Pilotserien gefertigt und Industriepartner unterstützt werden.

Das Forschungs- und Entwicklungszentrum für Transparentkeramik stellt eine Infrastruktur für die komplette Prozesskette zur Herstellung von Transparentkeramikbauteilen nicht nur im Labor-, sondern auch im Pilot- und Serienmaßstab bereit.

Dazu hatte das IKTS die Sparte Transparentkeramik und die Marke PERLUCOR von der Firma CeramTec-ETEC übernommen. Rund 20 Fertigungsanlagen und 100 Kleingeräte mit einer Produktionsfläche von 700 m² wurden am Standort Hermsdorf in die Institutsinfrastruktur integriert.

Der Freistaat Thüringen förderte diese Maßnahme mit 2,5 Millionen Euro. Zu den Industrien, die von Transparentkeramik profitieren können, zählen Optik, Opto-Elektronik, Zivilschutz, Sicherheitstechnik, Medizintechnik, Laser- und Sensortechnik, Scanner- und Displaytechnologie, Fahrzeug-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Maschinenbau.

Industriepartner können die technische Infrastruktur des FuE-Zentrums als Dienstleistung nutzen, Versuche durchführen und Ergebnisse mechanischer Tests, Laminier- sowie Bedruckversuche nutzen. Prototypen und Pilotserien mit Stückzahlen von ca. 10 000 Einheiten sowie eine Bauteilvergrößerung auf das fast Vierfache sollen möglich sein. Auch das Fügen von transparenter Keramik steht im Entwicklungsfokus, um die Geometrievielfalt weiter zu steigern.


Wo kann man das einsetzen?

Transparentkeramik ist viermal härter als Glas und hat eine bessere Transmission von Lichtstrahlen, auch im Infrarot- und UV-Bereich. Zudem zeichnet sich der Werkstoff durch hohe Kratzfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus. Aufgrund der hohen Härte eignet sich das Material für ballistische Schutzanwendungen – etwa im Verbund mit Substraten wie Glas oder Kunststoff lässt sich bei gleicher Schutzwirkung das Bauteil dünner gestalten. Transparentkeramik zeigt ihre Stärken aber auch in Bereichen wie autonomes Fahren, Fahrassistenz-, Transport-, Luftfahrt- oder Laserkopfschutzsystemen. Neben den ausgezeichneten transmittierenden und mechanischen Eigenschaften erweisen sich chemische Stabilität sowie biologische Verträglichkeit von Transparentkeramik als geeignet für Anwendungen in der Medizintechnik – etwa bei Mikroimplantaten.

Interaktive Displayscheiben wie Head-Up-Displays müssen ebenfalls robust und trotzdem leicht sein. Das fordern vor allem Produzenten von mobilen Endgeräten und anderen High-End-Anwendungen, für die Transparentkeramik nützlich sein kann.

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