BCE beteiligt sich gemeinsam mit Unternehmen, Hochschulen und Forschungsinstituten an ausgewählten Entwicklungs- und Forschungsprojekten.
Im Mittelpunkt stehen keramische Werkstoffe, anspruchsvolle Bauteilgeometrien und Fertigungsprozesse, die sich mit bestehenden Lösungen nicht ausreichend beherrschen lassen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Werkstoffauswahl, Bauteilentwicklung und Fertigungsplanung bei BCE ein.
Ein keramischer Werkstoff, der im Labor die geforderten Eigenschaften erreicht, ist noch kein fertigbares Bauteil. Zwischen Werkstoffprobe und reproduzierbarer Fertigung entscheiden Geometrie, Prozessführung und Prüfung darüber, ob aus einem Forschungsergebnis ein belastbares Teil wird.
BCE Special Ceramics bringt seine praktische Fertigungserfahrung in Forschungs- und Entwicklungsprojekte ein: vom Auswählen und Verarbeiten keramischer Werkstoffe über das Fertigen von Versuchsteilen bis zur Bewertung der Ergebnisse unter realen Fertigungsbedingungen.
Dabei konzentrieren wir uns auf drei Bereiche:
Die folgenden Projekte zeigen, wie BCE neue Werkstoffe, Konstruktionsprinzipien und Fertigungsprozesse untersucht. Dazu gehören abgeschlossene Forschungsverbünde ebenso wie aktuelle Entwicklungsaufgaben, deren technische Machbarkeit noch erarbeitet wird.
PROJEKT IN VORBEREITUNG
Experimentelle Entwicklung für Druckbelastungen bis 3.000 bar
BCE bereitet die experimentelle Entwicklung eines einseitig geschlossenen keramischen Tiegels vor, der Druckbelastungen bis 3.000 bar standhalten soll. Ein mögliches Einsatzgebiet sind Hochdruck-NMR-Anwendungen, bei denen Werkstoffe und Bauteile unter extremen Druckbedingungen zuverlässig funktionieren müssen.
Die technische Herausforderung liegt im Zusammenspiel von keramischem Werkstoff, Bauteilgeometrie und Fertigungsprozess. Besonders der geschlossene Tiegelboden, die Übergänge zur Wandung und mögliche fertigungsbedingte Fehlstellen beeinflussen die Belastbarkeit des Bauteils.
Im Projekt sollen geeignete Werkstoffe und Geometrien ausgewählt, Versuchsteile gefertigt und durch Druckprüfungen bewertet werden. Ziel ist es, eine belastbare technische Grundlage für keramische Hochdruckbauteile zu entwickeln, bei denen etablierte Werkstoffe oder bestehende Konstruktionslösungen nicht ausreichen.
Für das Vorhaben ist die Beantragung der steuerlichen Forschungsförderung vorgesehen.
LAUFZEIT: 2021 BIS 2024
Digitale Entwicklung von ATZ- und ZTA-Keramiken
Im Forschungsprojekt InCoKer wurde untersucht, wie sich keramische Werkstoffe und ihre Fertigungsprozesse mithilfe digitaler Methoden gezielter entwickeln und optimieren lassen.
Im Mittelpunkt standen ATZ- und ZTA-Keramiken. BCE brachte seine Erfahrung bei der Verarbeitung, Fertigung und praktischen Bewertung keramischer Versuchsteile ein.
Die Erkenntnisse unterstützen dabei, Zusammenhänge zwischen Werkstoffzusammensetzung, Fertigungsprozess und späteren Bauteileigenschaften früher zu erkennen.
LAUFZEIT: 2014 BIS 2016
Keramische Verbindungslösungen für extreme Einsatzbedingungen
Das Forschungsprojekt beschäftigte sich mit keramischen Verschraubungen für Anwendungen, in denen metallische Verbindungselemente aufgrund hoher Temperaturen, aggressiver Medien oder elektrischer Anforderungen an ihre Grenzen stoßen.
Klassische Gewindegeometrien lassen sich nicht unverändert auf spröde keramische Werkstoffe übertragen. Deshalb wurde eine werkstoffgerechte Geometrie entwickelt und praktisch erprobt.
Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen BCE bei der Bewertung keramischer Verbindungselemente und anderer Bauteile mit hohen lokalen Belastungen.
LAUFZEIT: 2009 BIS 2012
Energie- und ressourceneffiziente Fertigung technischer Keramik
Im Verbundprojekt ENITEC wurde untersucht, wie sich Fertigungsprozesse für technische Keramik effizienter und zuverlässiger gestalten lassen.
BCE konzentrierte sich insbesondere auf Prozesssimulation, Maßhaltigkeit und die Frage, wie sich aufwendige Nachbearbeitung nach dem Sintern reduzieren lässt.
Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen eine frühzeitige Abstimmung von Bauteilgeometrie, Werkstoff und Fertigungsweg.
Ergebnisse aus Forschungsprojekten lassen sich nicht unverändert auf jedes Bauteil übertragen. Sie erweitern jedoch die technische Grundlage, auf der BCE Werkstoffe, Geometrien und Fertigungsprozesse bewertet.
Das ist besonders wertvoll, wenn:
BCE prüft nicht nur, ob ein Bauteil grundsätzlich aus technischer Keramik gefertigt werden kann. Wir bewerten auch, welcher Werkstoff geeignet ist, welche konstruktiven Anpassungen erforderlich sind und welcher Fertigungsweg ein belastbares Ergebnis erwarten lässt.
Für eine erste Einschätzung helfen uns eine Zeichnung oder Skizze, Angaben zur Belastung und Einsatzbedingung sowie eine Beschreibung des bestehenden Problems. Technische Unterlagen behandeln wir vertraulich.
Beteiligt sich BCE an Forschungsprojekten?
BCE arbeitet bei ausgewählten Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit Unternehmen, Hochschulen und Forschungsinstituten zusammen. Im Mittelpunkt stehen keramische Werkstoffe, belastungsgerechte Bauteilgeometrien und neue oder verbesserte Fertigungsprozesse.
Entwickelt BCE auch keramische Bauteile für extreme Druckbelastungen?
BCE untersucht im Rahmen einer geplanten experimentellen Entwicklung einen einseitig geschlossenen keramischen Tiegel für Druckbelastungen bis 3.000 bar. Die technische Machbarkeit soll anhand geeigneter Werkstoffe, angepasster Geometrien, Versuchsteile und Druckprüfungen bewertet werden.
Können Unternehmen BCE als Entwicklungspartner ansprechen?
Ja. BCE unterstützt bei der Bewertung von Bauteilideen, bei der Werkstoffauswahl, beim Fertigen von Prototypen und beim Entwickeln geeigneter Fertigungsprozesse.
Fertigt BCE Prototypen für Entwicklungsprojekte?
Ja. Kundenspezifische keramische Bauteile können bereits ab Stückzahl eins gefertigt werden. Dadurch lassen sich Werkstoffe, Geometrien und Fertigungswege anhand realer Bauteile bewerten.
Welche Informationen benötigt BCE für eine erste Einschätzung?
Hilfreich sind eine Zeichnung oder Skizze, Angaben zur mechanischen Belastung, zum Druck, zur Einsatztemperatur, zur chemischen Umgebung, zur benötigten Stückzahl und zum bisher verwendeten Werkstoff.
Werden Entwicklungsanfragen vertraulich behandelt?
Ja. Technische Unterlagen und Projektinformationen behandelt BCE Special Ceramics vertraulich. Bei Bedarf kann vor dem fachlichen Austausch eine Vertraulichkeitsvereinbarung abgeschlossen werden.
Wir prüfen Ihre Aufgabenstellung aus Sicht von Werkstoff, Konstruktion und Fertigung. Sie erhalten eine fundierte Einschätzung, welche nächsten Entwicklungsschritte sinnvoll sind.