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Manufacturing-Execution-SystemeDie selbstregelnde Fabrik

Mobile MES-Anwendungen mit Hydra von MPDV

Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf. Sie halten sich hartnäckig, werden in jüngster Zeit sogar häufiger genannt.

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Quarz-Sinter-WerkstoffPoröser Universalist

Ein neuer Quarz-Sinter-Werkstoff bietet interessante Möglichkeiten für elektrochemische und elektrokinetische Anwendungen. Aber auch fluidtechnische Aufgaben in Medizin- und Verfahrenstechnik kann das poröse Material auf der Basis von amorphem Siliziumdioxid übernehmen.

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Quarz-Sinter-Werkstoff: Poröser  Universalist

Das neue Quarz-Sintermaterial von Robu kombiniert eine hohe Temperaturfestigkeit (über 1.000°C) mit einer herausragenden Temperaturwechselbeständigkeit. Gleichzeitig ist das auf amorphem Siliziumdioxid basierende Material extrem widerstandsfähig gegenüber aggressiven Medien. Der in der Produktlinie Vitrapor angebotene Keramik-Werkstoff ist daher für viele Anwendungen in Industrie und Forschung interessant. In Form feiner Quarzmembrane übernimmt er beispielsweise fluidtechnische Funktionen in elektroosmotischen Pumpen. Neben der chemischen und thermischen Resistenz wirken sich hier seine Offenporigkeit (über 50 Prozent), die hohe Oberflächenladung und die Existenz von Makroporen (0,5 bis 1,0 µm) positiv aus. Da sich an der Oberfläche des Materials kein Natrium löst, eignet es sich auch für geschlossene Kreisläufe, bei denen die schleichende Vergiftung des Mediums verhindert werden muss.

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Grundsätzlich empfiehlt sich das neue Sintermaterial für das Gebiet der Filtrationstechnik. Aufgrund seiner Formfestigkeit ist es hier eine Alternative zu Fasergeweben – auch in der Sterilfiltrationsklasse 0,45 µm. Vorteilhaft ist dabei, dass sich die Porosität bei der Herstellung durch Veränderung der Porengröße (0,5 bis über 5 µm) einstellen lässt. Laut Robu zeigen auch Hersteller aus der Mikrowellen-Technik und dem Ofenbau großes Interesse an dem neuen Quarz-Sintermaterial. Sie beeindrucke vor allem seine enorme Temperaturwechselbeständigkeit: Dank seiner geringen spezifischen Ausdehnung verträgt das Siliziumdioxid sprunghafte Temperaturwechsel von bis zu 1.000°C. Berücksichtigt man noch die hohe chemisch-thermische Resistenz, so kommt der Werkstoff sogar für die Brennstoffzellentechnik in Betracht. Und mit Blick auf seine sehr niedrige elektrische Leitfähigkeit, die hohe Durchschlagsfeldstärke und die geringe dielektrische Verlustrate bietet er sich auch für Aufgaben in Mikroelektronik und Elektrotechnik an – etwa in Kühlpumpen von Hochleistungsprozessoren. Prädestiniert ist der Werkstoff außerdem für labortechnische Anwendungen in Medizin- und Biotechnik. Denkbar sind hier Lab-on-a-Chip-Applikationen in der Chemietechnik oder die Herstellung von Microarrays für die Gentechnik. Diese Beispiele zeigen, dass es sich bei dem Quarz-Sintermaterial von Robu um eine universelle Werkstoff-Innovation handelt. Entscheidend dafür sind das Produktionsverfahren und die Bearbeitungsmethode. Dank Foliengießtechnik einerseits und moderner Lasertechnik andererseits kann Robu je nach Anforderungsprofil nahezu jede Abmessung oder Oberflächenstruktur realisieren. Dabei sind der zweidimensionalen Formgebung der Folie durch die Bearbeitung mit leistungsfähigen CO2-Schneidlasern kaum Grenzen gesetzt. Es lassen sich Folienstärken von unter 1.0 mm bis über 10 mm sowie filigrane Geometrien und detaillierte Oberflächen fertigen. Schnittbreiten von nur 0,05 mm ermöglichen die präzise Formgebung kleinster Elemente. Je nach Anwendung können gelochte Platten, dickere Scheiben, hauchdünne Membranen oder miniaturisierte Probenträger produziert werden. Und weil dazu kein Formwerkzeug nötig ist, kann Robu sowohl Prototypen als auch größere Serien kostengünstig produzieren.

Stefan Graf / graf@hoppenstedt.de

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