Verfahren

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) Weichloteb) Hartlote a) 200–300 °Cb) 500–1.000 °C
Verbindungsaktivlöten - Auflageflächen Aktivlotez. B. Ti, Cuz.T. mehrschichtig spez. Atmosphäre600–1.130 °C
Verbindungslöten mit
Glasloten		 - Auflageflächen Glaslote 450–1.600 °Cz. 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 oderrotationssymmetrisch Auflageflächen - -
Pressen/Schrumpfen rotations-symmetrisch,
Metall außen		 Füge-
flächen		 - Einpreßkraft/
Erwärmung
Einvulkanisieren - - Kautschuk -

Tabelle 26: Kurzcharakteristik von Fügeverfahren