Seltene Erden und Keramik-Spritzguss

Seltene Erden und Keramik-Spritzguss

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Seltene Erden und das Keramik-Spritzgussverfahren standen im Mittelpunkt von Vorträgen an der der Ostbayerischen Technischen Hochschule. DieAkademie für den Natur- und Kulturraum Ostbayern-Böhmen hatte im Rahmen zum Jahresthema „Erde“ zu einem Vortragabend nach Amberg geladen.

Zur zweiten Veranstaltung der Neunburger Akademie für den Natur- und Kulturraum Ostbayern-Böhmen mit dem Jahresthema Erde“ stand ein Vortrag von Prof. Dr. Mario Mocker auf dem Programm. Dieser referierte über „Seltene Erden & Co – Rohstoffe in der Industriegesellschaft“ im Siemens-Innovatorium. Im Periodensystem sind 16 Stück davon verzeichnet. Die erschlossenen Vorkommen liegen fast alle in China, das 2014 rund 97,5 Prozent der weltweiten Produktion lieferte. Deutschland ist kein rohstoffarmes Land, aber Seltene Erden wie Cer, Europium, Germanium, Lanthan, Neodym, Yttrium sind nicht dabei, kommen aber in der Erdkruste häufiger vor als Gold oder Platin.

Die Elemente sind als Technologierohstoffe für unsere Industriegesellschaft sehr wichtig. Sie finden sich in allen Erzeugnissen einer modernen High-Tech-Gesellschaft wieder. In jedem modernen Auto, in Haushaltsgeräten, Computern, Smartphones, Windturbinen als auch in Spielzeug werden diese Metalle benötigt. Hauptverwendungsgebiete sind der Bau von Katalysatoren, Batterien oder beispielsweise in der Beleuchtungstechnik, so Prof. Mocker. Früher als Oxide bezeichnet, sind Seltene Erden knapp, weil sie ungünstig auf der Erde verteilt sind. „Daher versucht man von politischer Seite her Rohstoffpartnerschaften zu gründen, Handelshemmnisse abzubauen und auf einen effizienteren Umgang, auch im persönlichen Umfeld, zu setzen, zumal die Recyclingquote fast gegen Null tendiert“, betonte der Referent abschließend.

Im zweiten Vortrag beleuchtete Prof. Dr. Ing. Tim Jüntgen das Keramik-Spritzgussverfahren, die innovative Verarbeitung eines Jahrtausendealten Werkstoffes. Wer an Keramik denkt, dem fällt zuerst Ton-, Gefäß- und Sanitärkeramik aber auch medizinische Produkte ein. Sie alle werden mit einer Spritzgussmaschine hergestellt. Der Fachmann für Kunststoffverarbeitungstechnik erläuterte den Aufbau der komplexen Maschine und das so genannte CIM-Verfahren (Ceramic Injection Molding). Durch Einmischen eines polymeren Binders in das Keramikpulver, das einen Schmelzpunkt von bis zu 2700 Grad hat, entsteht ein verarbeitungsfähiger Feedstock, eine Metall-/Kunststoffmischung.

Hier können dann kosteneffizient hochbelastbare, komplexe und präzise Bauteile gefertigt werden. Spritzgießfähige Materialen sind Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. „Die so hergestellten Bauteile können beim Schneiden, Mahlen, Verbinden, Führen, Trennen, Isolieren, also vielseitig eingesetzt werden“, betonte der Fachmann. In der Praxis finden sich Bauteile in Düsen für Hochdruckreiniger oder Schneekanonen, in Knochenschrauben, im Mahlwerk von Kaffeevollautomaten oder auch beim Schmuck wieder. Nach Meinung von Jüntgen hat das Keramik-Spritzgussverfahren noch großes Potential.

Im Labor für Kunststofftechnik erläuterte Prof. Jüntgen anschließend das CIM-Verfahren, das auf einer Keramik-Spritzgussmaschine angewandt wird. Sein Kollege Prof. Mocker demonstrierte an einer Recycling-Trennmaschine die Sortierung von verschiedenen Metallen und Kunststoffen.

 


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