Bis zu 0,5 mm dünn sind thermisch hochbelastbare Keramik-Halbzeuge – und haben damit die Bezeichnung „Blech“ redlich verdient. Auch aus Kunststoff und Glas finden sich derartig außergewöhnliche Bleche.
Der Werkstoff Metall hat die Techniker verwöhnt. Er lässt ja fast alles mit sich machen – gießen, schmieden, strecken, härten oder tiefziehen. Und doch stoßen Metalle immer öfter auf Grenzen, sind zu weich, zu schwer, zu temperaturempfindlich oder zu reaktiv. Was wir brauchen, sind daher neue Materialien, die sich ähnlich wie Metalle gestalten lassen und ihnen doch in speziellen Eigenschaften überlegen sind. Voilà, hier sind drei solcher Fälle:
Keramikblech nennt sich ein Material, das aus keramischen Al2O3-Geweben besteht, die in eine keramische Matrix eingebettet sind. Es ist in der Regel zwischen 0,5 und 2 mm dick und entsteht durch Laminieren einzelner Lagen (ähnlich wie bei Verbundmaterialien aus Kunststoff), bevor es im Ofen gebrannt wird. Der Hersteller will die daraus gefertigten „Blechbauteile“ möglichst nachbearbeitungsfrei zur Verfügung stellen. Die Stärken des Werkstoffs liegen vor allem in seiner hohen thermischen Belastbarkeit. Er hält Temperaturen bis 1700 °C stand und ist besonders thermoschock- sowie korrosions- und verschleißbeständig. Ein Flammrohr aus Keramikblech soll es auf eine Standzeit von 25 000 h gebracht haben – das 25-Fache eines Metall-Flammrohres. Für einfache Rohrsegmente bietet der Hersteller auch Teile zum direkten Austausch von metallischen Rohren an.
„Organobleche“ hat ein anderer Anbieter konzipiert, um Stahl- und Aluminiumbleche zu ersetzen. Verglichen mit ihnen seien die Organobleche leichter und sollen eine höhere Flächensteifigkeit und eine deutlich höhere Festigkeit zeigen. Sie bestehen aus speziellen Geweben, die in definierten Orientierungen in eine Thermoplastmatrix eingebettet sind. Die Organobleche lassen sich nach einer Aufheizphase tiefziehen und anschließend in einem Spritzgießwerkzeug umspritzen oder mit Versteifungen versehen. Die Entwickler arbeiten sogar daran, auch das Tiefziehen in die Spritzgießmaschine zu verlegen.
Okay, beim KantenSchubverbund-Glas handelt es sich dagegen nicht wirklich um ein „Blech“. Der Trick jedoch, eine freie Spannweite von etwa 3 m zu ermöglichen (gegenüber den bisher üblichen 2 m), erinnert an Stahl- und Blechkonstruktionen: Die Erfinder verkrümmen die Verbundscheiben kalt und fixieren sie in diesem Zustand. Die so erzielte Vorspannung erhöht die Belastbarkeit um 800 % gegenüber monolithischen Scheiben, wie sie sagen – eine gute Nachricht für alle Industriebauer und Architekten. Auch hier ist langfristig noch eine weitere Verbesserung ins Auge gefasst: Durch Absaugen des eingeschlossenen Gases wollen die Macher einen Unterdruck erzeugen, der den KS-Gläsern ihre plane Form zurückgibt. Zurzeit suchen die Hochschulleute nach Industriepartnern. os
Weitere Informationen Keramikblech 692 Organoblech 693 KS-Glas 694
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