Ganze Forschergenerationen sind fasziniert von der Idee, mit Hilfe der Kernfusion Energie in unbegrenzter Menge herzustellen. Für die Ableitung der Wärme aus dem Reaktor werden Wärmetauscher aus Hochleis-tungswerkstoffen wie Wolfram und faserverstärktem Kohlenstoff benötigt, die den extremen Temperaturen von mehr als 2.000 Grad Celsius standhalten. Aus der Kernfusionsforschung gewinnt die Industrie wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten von Hochleistungswerkstoffen – und wie man sie durch Bearbeitungs- und Verbindungstechniken fit macht, diesen Extremsituationen standzuhalten.

„Dieses Beispiel zeigt, wie vielseitig pulvermetallurgisch hergestellte Hochleistungswerkstoffe einsetzbar sind und welch hohen Stellenwert sie für den Fortschritt in Zukunftsmärkten wie Gesundheit, Energieversorgung, Umweltschutz, Elektronik und Mobilität einnehmen“, erläutert Dr. Lorenz Sigl, Leiter Innovation Services der PLANSEE SE, der Management Hol-ding des Unternehmensbereiches Hochleistungswerkstoffe der Plansee-Gruppe. Im Fokus des Plansee Seminars stehen pulvermetallurgisch hergestellte Werkstoffe aus Refraktärmetallen wie Wolfram und Molybdän bzw. Hartstoffen wie Hartmetallen und Keramiken. In der Pulvermetallurgie werden Produkte aus metallischen und keramischen Pulvern geformt und verdichtet.

Hier ein Überblick zu weiteren wichtigen Themen des Plansee Seminars:

Energie. Große Fortschritte erzielt die Industrie bei der Entwicklung und Anwendung von Schlüsselkomponenten für die Hochtemperatur-Brennstoffzelle oder bei intermetallischen Verbindungen für Gasturbinen. Sie steigern die Einsatztemperatur und damit den Wirkungsgrad von Kraftwerken signifikant. In der Photovoltaik wird Molybdän zunehmend als Beschichtungsmaterial für Dünnschicht-Solarzellen genutzt.

Gesundheit. In Österreich werden jährlich rund 20.000 Endoprothesen-Operationen durchgeführt – davon 8.000 Knie- und 12.000 Hüft-Eingriffe. Um die Heilung nach Implantationen in Hüfte oder Knie zu beschleunigen, kommen Werkstoffe aus Titan und Keramiken zum Einsatz. Die Porosität der Werkstoffe hilft den Knochenzellen dabei, in das Implantat hineinzuwachsen und damit eine stabile Verbindung zwischen Implantat und Knochen herzustellen.

Umwelt. Pulvermetallurgisch hergestellte Hochleis-tungswerkstoffe spielen eine wichtige Rolle im Umweltschutz. So werden für die effektive und kostengünstige Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus Verbrennungsgasen Werkstoffe aus Keramiken auf Stahlträgern entwickelt.

Mit neuen Hartmetallwerkzeugen zur Trockenzerspanung lassen sich umweltschädliche Kühl- und Schmiermittel vollständig vermeiden. Größere Ener-gie- und Rohstoffeinsparungen werden durch Rapid Manufacturing erzielt. Das Verfahren unterstützt die schnelle, kundenspezifische Entwicklung und kostengünstige Produktion komplexer Bauteile aus anspruchsvollen Metallen in Endgeometrien.

Angesichts knapper werdender Rohstoffe, langfristig steigender Rohstoffkosten und einer zunehmenden Nachfrage nach seltenen Metallen wie Molybdän, Wolfram, Niob und Zirkonium wird auch das Recycling dieser Elemente immer wichtiger.

Elektronik. Ein großer Trend geht in Richtung Dia-mantverbundwerkstoffe für das Wärmemanagement in der Unterhaltungs- und Industrieelektronik: Die Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen führt zu hohen Wärmemengen auf wenig Raum, die schnell abgeführt werden müssen.
Für die bereits etablierte Anwendung vom Beschichtungswerkstoff Molybdän in LCD-TFT Flachbildschirmen zielt die Weiterentwicklung darauf ab, die Anforderungen an Materialausbeute und Kosten der Flachbildschirmindustrie zu unterstützen.
Erfolgversprechende Entwicklungen zeigen sich beim Einsatz von Wolfram für die Feldemission in elektronischen Anwendungen. Die Feldemission kann beispielsweise für extrem flache und selbstleuchtende Bildschirme genutzt werden.

Automobilindustrie. Bei der Bearbeitung von Felgen, Motorblöcken oder Kurbelwellen für die Automobilindustrie gelten immer höhere Qualitäts- und Produktivitätsziele. Mit verbesserten Hartmetallen und neuen Hartstoffschichten macht die Industrie Bearbeitungswerkzeuge noch leistungsfähiger und langlebiger. Neue Verschleißschutzschichten werden immer dünner und besser – sie haben maximal ein Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares, verlängern die Lebensdauer des Werkzeugs jedoch um das Fünf- bis Zehnfache.

Grundlagen. Pulvermetallurgisch hergestellte Werkstoffe erfüllen grundlegende Eigenschaften für das Endprodukt. Dabei wird die Entwicklung neuer Werkstoffe mit verbesserten Eigenschaften durch rechnergestützte Modellierung und Simulation immer wichtiger. Dr. Lorenz Sigl: „Fortschritte sind nur noch dann zu erzielen, wenn man die Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften auf der gesamten Skala von Bauteil bis zur atomaren Ebene versteht“.

Pressekontakt

Dénes Széchényi
Member of the Plansee Seminar Organizing Committee
Head of Internal Communications Plansee Group

PLANSEE SE
Metallwerk-Plansee-Str. 71 – 6600 Reutte – Austria
Tel. +43-5672-600-2243 – Mobil: +43-664-8 15 25 98
denes.szechenyi@plansee.com