Neuste Technologien für den Werkstoff der Zukunft
Keramikspritzguss mittels Sub Mikrotechnologie oder auch mit eigenen Werkstoffformulierungen folgen konsequent dem Trend der Kleinstbauweise. Der Einsatz des Werkstoffes „Keramik" erfordert allerdings entsprechendes Know-how in der Entwicklung der jeweiligen Rezeptur sowie in der Fertigung der Spritzgießwerkzeuge. Diese Prozessketten – also alles aus einer Hand - zählen seit Jahren zu den Stärken des Graveurbetriebs Leonhardt und dem Schwesterunternehmen OxiMaTec GmbH in Hochdorf bei Esslingen. In diesem Bereich ist das sicher eine nahezu einzigartige Konstellation, denn das Dienstleistungsangebot beschäftigt sich statt mit Standardmaterialien ausschließlich mit der kundenorientierten maßgeschneiderten Rezeptur.
So sind Instrumente für die minimal invasive Chirurgie nur ein Beispiel, wie weit und dennoch umfassend die beiden Unternehmen neuste Technologien einbringen: Bislang wurden bei diesen Instrumenten Werkstoffe wie Edelstahl.oder Titan eingesetzt. Edelstahl hat den Nachteil der schlechten Benetzung. Keramik dagegen wäre in diesem Fall der ideale Werkstoff, wurde aber auf Grund der hohen Sprödigkeit und damit der ungenügenden Aufnahme von Querkräften bisher nicht eingesetzt. Mit der Entwick-ung eines neuen Keramikwerkstoffes konnte die OxiMatec aber die Bruchzähigkeit deutlich erhöhen. Diese neue „flexible" Keramik könnte nun auch Einzug in die Chirurgie halten, denn es kommt zu keinem Metall-abrieb im Körper und damit zu keinen Fremdreaktionen. Außerdem gilt der Werkstoff Keramik als außerordentlich biokompatibel. Ähnliche Entwicklungen in der Hochleistungskeramik werden inzwischen auch in der Orthopädie wie bei Kniegelenken, Kugelköpfen für Endprothesen oder auch im Dentalbereich bei Implantaten und Prothetik eingesetzt. Speziell für den Dentalbereich sind die neuen OxiMaTec-Werkstoffe geradezu prädestiniert und herkömm-ichen Werkstoffen überlegen. Diese Überlegenheit belegt OxiMaTec allerdings auch mit fundierten Zahlen. So konnte bei einer keramischen Anschnittdichtung für Spritzgießwerkzeuge ohne Hinterschnitt des Gewindes ein Drehmoment beim Eindrehen von 47 Nm erreicht werden. Außerdem setzte OxiMaTec bereits 2007 mit mehr als 1.500 MPa Biege-festigkeit neue Maßstäbe bei diesem innovativen Werkstoff.
Erfahrung und Gefühl führt zur Präzision im Detail
Die Entwicklung des Werkstoffes ist nur ein Teil der Erfolgsgeschichte, denn die Umsetzung in Form von Prototypen bis hin zur Klein-serie erfordert neben der entsprechenden Erfahrung auch ein entsprechendes Equipment neuster Technologien. Beim Graveurbetrieb Leonhardt werden die Prototypen deshalb zunächst auf einer 5-achsigen Ultrasonic hergestellt. Nach der Qualifizierungsphase kommt neben dem Press-Fräsverfahren jetzt auch aktuell ein endkonturnahes Fertigungsverfahren mittels Spritzgießen zum Einsatz. Das hat den Vorteil, dass sich der Prozess kostengünstig gestaltet und filigranste Bauteile in höchster Präzision herstellen lassen. Selbst wenn in Hochdorf heute die aktuellen Premium-Maschinen im Bereich Polier-Erodieren und Drahterodieren eine Präzision von plus/minus 2 μm sichern, Standarddrähte von 0,07 bis 0,02 mm eingesetzt werden, ist bei der Herstellung der Werkzeuge höchstes Know-how gefragt. Rechnet man bei Kunststoff mit einem durchschnittlichen Schwund von bis zu 2 Prozent, so sind bei Werkzeugen für Keramik bis zu 30 Prozent zu berücksichtigen. Die Kombination innovativer Entwicklungen mit konventionellen Verfahren und neuesten Technologien ermöglichen bei Leonhardt aber mittlerweile auch die Verbindung mehrerer Komponenten mit Keramik oder auch die Verbindung von Kunststoff und Keramik.
Die sinnvolle Ergänzung
Wer mit neuen eigens entwickelten Werkstoffen sowie deren Umsetzung von sich reden macht, dem ist auch analytisches Denken und Vorgehen nicht abzusprechen. So hat man sich bei Leonhardt/OxiMaTec für messtechnische und analytische Aufgaben – auch für Stahl - bestens gerüstet. Ausgestattet mit optischer und Rasterelektronenmikroskopie, einer 3D-Messmaschine sowie Kontur- und Oberflächenmessgeräten von Zeiss werden Bauteile vermessen, analysiert und dokumentiert. Kleinere Bauteile können zusätzlich über die CT-Technologie zerstörungsfrei untersucht werden. Ein Dienstleistungsangebot also, mit dem sich der aufwändige Weg zu offiziellen Werkstoffprüfinstituten häufig vermeiden lässt.
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Neuste Technologien für den Werkstoff der Zukunft (45.81 kB)
