Brevier TECHNISCHE KERAMIK

 

      Verbindungs- und Fügetechnik

 

 


   

8.2 Verfahren

Das stoffschlüssige Fügen vor dem keramischen Brand im grünen oder weißen Zustand setzt einen ähnlichen keramischen Aufbau der Module voraus und erfolgt mittels werkstoffschlüssiger Verfahren (Garnieren und Laminieren) beim Keramikhersteller. (vgl. Modulbauweise, S. 192)
Zu den stoffschlüssigen Verbindungstechniken gehören technisch etablierte Verfahren, wie

  • Klebeverbindung mit Thermoplasten, Elastoplasten und Duroplasten (Befestigung von Verschleißschutzplatten),

  • Lötverbindungen mit metallischen Loten (Löten in der keramischen Substrat- und Gehäusetechnik, Auflöten von Pins auf ein Substrat, Lötungen an Gleichrichter- und Thyristorgehäusen und Überspannungsableitern, Verschleißplatten auf Kipphebeln im Kfz-Motor etc.) und Glasloten oder

  • Klebeverbindungen auf keramischer Basis.

Dafür ergeben sich vor allem als Ziele und Arbeitsfelder:

  • Anpassung der Kleber und Lote,

  • Anpassung der Füge- und Anwendungstemperaturen und

  • Reduzierung der Verbundeigenspannungen.

Die kraft- und formschlüssigen Verbindungstechniken nach dem
keramischen Brand umfassen:

  • Einschrumpfen (Gleitdichtungen, Presswerkzeuge etc.),
     
  • Einpressen,
     
  • Um- und Eingießen (Portliner, keramische Kolbenbodeneinsätze, Befestigungselemente an Isolatoren etc.),
     
  • Umbördeln,
      
  • Klemmen (Befestigung von Brennerrohren, Fixierung und Abdichtung von Wärmetauschern, Befestigung von Schneidplatten an Drehstählen bzw. Fräsköpfen etc.),
     
  • Stecken (z. B. Bajonettverschluss) und
     
  • Nieten/Stauchen sowie
     
  • Schrauben (Befestigung von Brennerrohren, Fixierung und Abdichtung von Wärmetauschern, Befestigung von Schneidplatten an Drehstählen bzw. Fräsköpfen etc.)

und können die Entwicklung von speziell angepassten Verbindungselementen erforderlich machen.

Fügeverfahren

Materialverbindungen

Lösbar-

keramische

 

Keramik mit

keit

Werkstoffe

 

Keramik

Metall

Kunststoff

   

Kitten/
Zementieren

+

+

 

 

nein

alle

Kleben

+

+

+

nein

alle

Löten nach
Metallisierung

 

+

 

teilweise

alle

Verbindungsaktivlöten

 

+

 

 

nein

alle

Verbindungslöten mit Glasloten

 

+

 

 

 

 

 

nein

alle

Schrauben

+

+

 

+

 

ja

alle

Stecken

 

+

+

ja

alle

Klemmen

 

 

+

 

ja

alle

Schnappverbindungen

 

+

+

ja

alle

Garnieren/
Laminieren

+

 

 

nein

alle

Eingießen/

Umspritzen

 

 

 

+

+

nein

eingeschränkt

Crimpen/
Bördeln

 

 

+

 

nein

alle

Pressen/

Schrumpfen

 

 

 

+

 

teilweise

alle

Einvulkanisieren

 

 

+

 

nein

alle

Tabelle 25: Fügeverfahren für keramische Bauteile: + = realisierbar

 

Fügeverfahren

keramische Wirkflächen

Fügevorgang

 

bevorzugte Geometrie

Hartbearbeitung

Zusätze

Zusatzbedingungen

Kitten/
Zementieren

-

-

Schwefelzement, Bleilegierungen, Kitte/Zemente

-

Kleben

-

Auflageflächen

Klebstoffe
(organisch und/ oder anorganisch)

Härtetemperatur, Druck

Löten nach Metallisieren

-

Auflageflächen

a) Weichlote

b) Hartlote

a) 200–300 °C

b) 500–1.000 °C

Verbindungsaktivlöten

-

Auflageflächen

Aktivlote

z. B. Ti, Cu

z.T. mehrschichtig

spez. Atmosphäre

6001.130 °C

Verbindungslöten mit
Glasloten

-

Auflageflächen

Glaslote

4501.600 °C

z. T. zusätzlich Druck und spez.
Atmosphäre

Schrauben

eingegossenes oder geklebtes Gewinde oder durchgehende Verbindung

Auflageflächen

Schraube,
Scheibe,

Mutter

Zwischenlage

Stecken

rotationssymmetrisch

Auflageflächen

-

-

Klemmen

eben oder
rotationssymmetrisch

Auflageflächen

Verbindungselemente

elastische und/ oder plastische
Zwischenlage

Schnappverbindungen

eben oder rotationssymmetrisch

-

-

-

Garnieren/
Laminieren

-

-

identischer keramischer Schlicker

Sintervorgang, Druck

Eingießen/

Umgießen

Hohlkörper, rund bzw. oval

-

-

Vorwärmen,
wenige Werkstoffe geeignet

Crimpen/
Bördeln

eben oder

rotationssymmetrisch

Auflageflächen

-

-

Pressen/

Schrumpfen

rotations-

symmetrisch,
Metall außen

Füge-
flächen

-

Einpreßkraft/
Erwärmung

Einvulkanisieren

-

-

Kautschuk

-

Tabelle 26: Kurzcharakteristik von Fügeverfahren

 

 
 
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