Cuvillier Verlag Kurzzeitbruchwahrscheinlichkeit von keramischen SSiCSchneckenmodulen unter Biege- und Torsionsbelastung

Beim Spritzgiessen und Extrudieren stark verschleissender Stoffgemische treten bei herkömmlichen metallisch basierten Verschleissschutzsystemen hohe Verschleissraten auf, die auf mechanischen, chemischen oder thermischen Einfluss zurückzuführen sind. Keramische Werkstoffe bieten aus der Verschleisssicht durch Ihre spezifischen Eigenschaften wie Härte, chemische Beständigkeit und thermische Stabilität ein interessantes Einsatzpotential, welchem aber die keramikspezifischen Nachteile wie statistisches Bruchverhalten und begrenzte Duktilität in der Konstruktion entgegenstehen. Um eine Vorhersage für Bauteile zu bekommen wird mit einem parametergeführtem FEM-Modell Torsions- und Biegebeanspruchungen auf SSiC-Schneckengeometrien übertragen und die Bruchwahrscheinlichkeiten unter Zugrundelegung möglichst anwendungsnaher Proben-Kennwerte berechnet. Zusätzlich werden unterschiedliche Verbindungstechniken zur Drehmomenteinleitung von Metall-Keramik-Verbunden betrachtet und bewertet. Abschliessend werden Feldtests der eingesetzten Schnecken im Spritzguss und Extrusion vorgestellt und konstruktive Besonderheiten keramischer Schneckensegmente diskutiert.