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Innovative keramische Werkstoffe für innovative Automobile

Technische Keramik im Automobilbau
Anfragen
THE CERAMIC
EXPERTS
Innovative Werkstoffe
für innovative Automobile
Inspiration Hochleistungskeramik
Hochleistungskeramik: Multitalente für
anspruchsvolle Aufgaben
Mit einzigartigen Materialeigenschaften ist Hochleistungskeramik von CeramTec einer der leistungsfähigsten Werkstoffe
unserer Zeit. Unverzichtbar für mehr Leistung, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit in einer Vielzahl
von Anwendungen des täglichen Lebens. Überall können mit keramischen Hochleistungswerkstoffen innovative
Zukunftslösungen realisiert werden, die wegweisende Fortschritte bringen. Im Fahrzeug- und Automobilbau, in der
Elektronik, Energie- und Umwelttechnik, im Geräte- und Maschinenbau sowie in der Medizintechnik.
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Verschleißfest
Reibungsarm
Zuverlässig
Chemisch resistent
Stoßfest
Leicht
Kühlend
Elektrisch isolierend
Hitzeresistent
Thermisch leitend
Sicher
Thermisch isolierend
Transparent
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Der Werkstoff,
der den Automobilbau weiterbringt
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Fortschritt noch effizienter – mit Hochleistungskeramik
Die Herausforderungen für internationale Automobilher-
steller und Zulieferer steigen: Emissionen und Kraftstoff-
verbrauch müssen gesenkt, alternative Antriebe weiterentwi-
ckelt werden. Umweltschutz, Leichtbau, Hybridisierung und
Elektrifizierung, Vernetzung der Fahrzeugelektronik und
-kommunikation, Sicherheitstechnik, modulare Fahrzeug-
konzepte und beschleunigte Entwicklungszyklen verlangen
innovative Werkstoffe, die extreme Anforderungen erfüllen
und außergewöhnliche Eigenschaften bieten. Von Ent-
wicklern, Komponentenherstellern und Zulieferern wird
Höchstleistung erwartet.
Mit innovativer Hochleistungskeramik leistet CeramTec ent-
scheidende Beiträge für den automobilen Fortschritt: zur
Erhöhung der Sicherheit, Langlebigkeit und Wirtschaft-
lichkeit, des Komforts und Umweltschutzes von Fahrzeugen.
Und für mehr Effizienz und Produktivität in deren
Fertigungsprozessen. Technische Keramiken sind in ihrer
Funktionalität und ihrem maßgeschneiderten Eigen-
schaftsprofil einzigartig und ermöglichen die Integration visi-
onärer Konzepte in die Serienfertigung. Nutzen Sie unser
umfassendes Know-how als Systempartner. Entwickeln Sie
Zukunft mit CeramTec.
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THE CERAMIC
EXPERTS
Keramische Folien CeramTape®
zur Herstellung von Hybriden
in elektronischen Steuerungs-
elementen und Lambda-
sonden
Gießkerne
für den Kolben- und Feinguss
Piezokeramischer Ring
als Signalgeber im Klopfsensor
Ventilplättchen
im Common-Rail-Einspritz-
system
Cyrol® Keramische Rollen
für Wälzlager
Widerstandstragkörper
für Widerstände in elektronischen
Schaltungen
Spulenkörper
für Spulen auf elektronischen
Schaltungen
Seitenplatte
in der Kraftstoffpumpe
CeramCool®
für die Xenon-, LED- und
Laser-Lichttechnologie
Luftultraschallwandler
für Innenraumüberwachung
und Einparkhilfe
Steigrohre und Düsen
zum Gießen von Motor- und
Fahr werkskomponenten sowie
Felgen aus Aluminium
Isolierringe
im Bremssattel
Poröse Zellen
für das Verchromen
Cyrol® Keramische Rollen
für Nockenwellen
Keramische Lagerungen
für Abgasklappen und
-regelventile
Piezokeramische Elemente
im Ölstands- und Harnstoff-
tanksensor
Perlucor®
Transparente Keramik als Schutz-
und Designelement
Gleitringe
in der Kühlwasserpumpe
Preforms
als Formteile zur Material ver-
stärkung und zum Leichtbau
im Motorenbereich
Schaltfunkenstrecke
für das Xenonlicht
Sockel und Isolierröhrchen
für die Halogen- und
Xenon lichttechnik sowie
für Stand heizungen
Die Größenverhältnisse der Produkte
entsprechen nicht der Realität.
Hochleistungskeramik im Automobilbau
Steuerscheibe
im ABS-Modulator
Schweißzentrierstifte
und -gasdüsen
für MAG-Schweißen im
Karosseriebau
Aktor-Technologie
sowie Piezokeramische Folien
in Einspritzsystemen
Integrierte Membranen
für Drucksensoren in Brems-
regelsystemen und Getriebe-
steuerungen
Gelaserte Substrate
als Hybridschaltungsträger für
Steuergeräte (z. B. Getriebe-
steuerung) und Isolationskera-
mik in PTC-Hochvolt-Heizern
Isolationsbauteile
in der Lambdasonde
Dichtbauteile
in der Lambdasonde
Schutzkeramik-Platten
für Fahrzeugpanzerungen
Werkzeugsysteme und Schneid-
stoffe SPK®
aus Keramik und PCBN für Bau-
teile aus Gußeisen und gehär-
teten Stählen
CeramCool®
für Batteriethermomanagement,
Spannungs wandler, Antriebs-
steuerung und Bremsenergie-
rückgewinnung
Innovative Hochleistungskeramik
im Automobilbau
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THE CERAMIC
EXPERTS
Keramische Folien CeramTape®
zur Herstellung von Hybriden
in elektronischen Steuerungs-
elementen und Lambda-
sonden
Gießkerne
für den Kolben- und Feinguss
Piezokeramischer Ring
als Signalgeber im Klopfsensor
Ventilplättchen
im Common-Rail-Einspritz-
system
Cyrol® Keramische Rollen
für Wälzlager
Widerstandstragkörper
für Widerstände in elektronischen
Schaltungen
Spulenkörper
für Spulen auf elektronischen
Schaltungen
Seitenplatte
in der Kraftstoffpumpe
CeramCool®
für die Xenon-, LED- und
Laser-Lichttechnologie
Luftultraschallwandler
für Innenraumüberwachung
und Einparkhilfe
Steigrohre und Düsen
zum Gießen von Motor- und
Fahr werkskomponenten sowie
Felgen aus Aluminium
Isolierringe
im Bremssattel
Poröse Zellen
für das Verchromen
Cyrol® Keramische Rollen
für Nockenwellen
Keramische Lagerungen
für Abgasklappen und
-regelventile
Piezokeramische Elemente
im Ölstands- und Harnstoff-
tanksensor
Perlucor®
Transparente Keramik als Schutz-
und Designelement
Gleitringe
in der Kühlwasserpumpe
Preforms
als Formteile zur Material ver-
stärkung und zum Leichtbau
im Motorenbereich
Schaltfunkenstrecke
für das Xenonlicht
Sockel und Isolierröhrchen
für die Halogen- und
Xenon lichttechnik sowie
für Stand heizungen
Die Größenverhältnisse der Produkte
entsprechen nicht der Realität.
Hochleistungskeramik im Automobilbau
Steuerscheibe
im ABS-Modulator
Schweißzentrierstifte
und -gasdüsen
für MAG-Schweißen im
Karosseriebau
Aktor-Technologie
sowie Piezokeramische Folien
in Einspritzsystemen
Integrierte Membranen
für Drucksensoren in Brems-
regelsystemen und Getriebe-
steuerungen
Gelaserte Substrate
als Hybridschaltungsträger für
Steuergeräte (z. B. Getriebe-
steuerung) und Isolationskera-
mik in PTC-Hochvolt-Heizern
Isolationsbauteile
in der Lambdasonde
Dichtbauteile
in der Lambdasonde
Schutzkeramik-Platten
für Fahrzeugpanzerungen
Werkzeugsysteme und Schneid-
stoffe SPK®
aus Keramik und PCBN für Bau-
teile aus Gußeisen und gehär-
teten Stählen
CeramCool®
r Batteriethermomanagement,
Spannungs wandler, Antriebs-
steuerung und Bremsenergie-
rückgewinnung
Für langlebigere Bauteile
Langes Leben bei extremen Belastungen
In den Bereichen Motor, Antriebsstrang, im Abgassystem
und Fahrwerk sind Komponenten höchsten Belastungen und
vielfältigen Einflüssen durch extreme Drücke, Temperatur-
schwankungen, Spritzwasser und Erschütterungen ausge-
setzt. Das ideale Einsatzfeld für Hochleistungskeramik. Sie ist
sehr leicht, extrem hitzebeständig, verschleißfest, korrosions-
beständig und thermisch/elektrisch isolierend. Mit höchster
Zuverlässigkeit erfüllt sie zentrale Aufgaben, wo herkömm-
liche Werkstoffe versagen.
Im Motorbereich sorgen hitzebeständige Keramikteile – z. B.
Gleitringe, Lager, Platten, Steuerscheiben, Dichtungen,
Ventilkomponenten, Stützkörper im Kurbelwellengehäuse,
Komponenten für Kraftstoff-/Wasserpumpen und Abgas-
regelventile – für höhere Wirkungsgrade, sichere Funktion,
weniger Reibung und Verschleiß sowie für reduzierte
Schadstoff- und Geräuschemissionen.
Im Bremssattel sorgt Hochleistungskeramik für höhere
Sicherheit. Cyrol® Lagerrollen eröffnen neue Möglichkeiten
für den Leichtbau in Wälzlagern oder kommen in der
Nockenwelle zum Einsatz.
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Für verlässlichere Elektronik-Funktionen
Signale sicher steuern und fürs richtige Licht sorgen
Der Fahrzeugbau ist im Wandel. E-Mobility und die kom-
plexe Vernetzung der Fahrzeugtechnik verlangen integrierte
Elektronik-Lösungen. Airbags müssen ebenso zuverlässig
funktionieren wie elektronisch angesteuerte hydraulische
oder mechanische Fahrzeugteile. Selbst unter starken ther-
mischen und elektrischen Beanspruchungen und in
Grenzbereichen des Fahrens erfüllt Hochleistungskeramik die
Aufgaben mit höchster Sicherheit. Piezokeramische Sensoren
übernehmen wichtige Mess- und Steuerfunktionen in allen
Bereichen des Fahrzeugs. Sie arbeiten als Fühler für elektro-
nische Steuerungen und versorgen diese mit Informationen
über Motorlaufruhe, Lage und Richtungsänderungen des
Fahrzeugs. Piezokeramische Aktoren sind in Einspritz-
systemen nicht wegzudenken. Elektronische Komponenten
auf Basis keramischer Substrate reagieren auf diese
Informationen und regeln das Motormanagement, das
Automatikgetriebe, Sicherheitssysteme, wie ABS und ASR,
und lösen im Bedarfsfall den Airbag aus.
Mehr Licht, mehr Sicherheit – Halogen-, Xenon- oder LED-
Lichtsysteme mit keramischen Komponenten verbessern
deutlich die Sicht. Hochleistungskeramik sorgt für opti-
miertes Wärmemanagement und hält extremen Belastungen
stand. Und auch in Brennstoffzellen sind maßgeschneiderte
Keramik-Komponenten im Einsatz.
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Für innovativere Leichtbau-Lösungen
Mit Leichtigkeit viel aushalten
Keramische Werkstoffe sind leicht und extrem belastbar. Sie
eröffnen Ingenieuren und Designern neue Perspektiven für
Leichtbau-, Design- und Schutzanwendungen. Zum Beispiel
kommen im Leichtbau zur Gewichts-, Verbrauchs- und
Emissionsreduzierung Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe
(MMC) zum Einsatz. Leichtmetalle können gezielt partiell mit
keramischen Partikeln verstärkt werden, um hohen tribolo-
gischen, mechanischen und/oder thermischen Belastungen
standzuhalten, z. B. in Zylinderlaufflächen, Kolben, Bremsen
oder Lagern. Die transparente Hochleistungskeramik
Perlucor® erschließt neue Anwendungs- und Design-
Möglichkeiten. Im Fahrzeuginterieur als hochwertiger
Werkstoff für Schmuck- und Intarsienelemente. Bei
Sicherheits-Schutzscheiben und Beleuchtungselementen sor-
gen Perlucor® Laminate für klare Sicht in hoch beanspruch-
ten Umgebungen (z. B. Sandabrieb bei Scheiben und
Scheinwerfern). Hohe Transparenz, Härte, Festigkeit, ther-
mische sowie chemische Beständigkeit und rund 30%
Gewichtseinsparung gegenüber herkömmlichen Sicher-
heitsgläsern zeichnen Perlucor® im ballistischen Schutz aus.
Keramik-Polymer-Kompositpanzerungen bieten bei Fahr-
zeugen enorme Gewichts- und Volumenvorteile, die in
Bezug auf Mobilität, Zuladung und Instandhaltung eine
wesentliche Rolle spielen.
Für efzientere Produktionsprozesse
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Höhere Taktzahl, mehr Effizienz und Sicherheit
Mehr Geschwindigkeit, Präzision und bessere Qualität:
Durch innovative Werkstoffe und Werkzeuglösungen lässt
sich bei Schweiß-, Umform-, Gieß- und Zerspanungs-
prozessen im Fahrzeugbau ein Wettbewerbsvorsprung
herausfahren. Das SPK®-Werkzeugprogramm mit Schneid-
stoffen aus Keramik und PCBN sowie individuellen Werk-
zeugsystemen ermöglicht eine Optimierung der Prozess-
sicherheit, Effizienz, Fertigungszeiten und -kosten. Für Pro-
dukte mit höchster Präzision und perfekt abgestimmten
Oberflächengüten. Automobilhersteller und -zulieferer welt-
weit nutzen diesen Produktivitätsgewinn. Zum Beispiel bei
der Herstellung von Motoren-, Bremsen-, Getriebe-, Kupp-
lungs- und Antriebskomponenten.
Im Schweißprozess hält Siliziumnitrid hohen Belastungen
stand, minimiert den Verschleiß und erhöht die Standzeit bei
Gasdüsen und Zentrierstiften. In der Gießereitechnik bewäl-
tigt Hochleistungskeramik anspruchsvolle Bedingungen, wie
aggressive Schmelzen, Höchsttemperaturen von 1.000 °C
und Temperaturunterschiede von mehreren Hundert Grad –
als Schutz- und Dosierrohre oder auch als Gießkerne.
Auch im Verchrom-Prozess hält Technische Keramik den
rauen Umgebungsbedingungen stand.
Spezielle Keramik-Werkstoffe für
höchste Anforderungen
Aluminiumoxid
Der wichtigste oxid-
keramische Werkstoff
in verschiedenen
Reinheitsgraden.
CeramTec bietet
Werkstofftypen mit
niedriger Dichte,
geringem Gewicht
und unterschiedlichen
Eigenschaftskombi-
nationen:
• Hohe mechanische
Festigkeit
• Hohe Wärmeleit-
fähigkeit
• Hohe Korrosions-
festigkeit
• Gute Gleiteigen-
schaften
Sehr gute elektrische
Isolation
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Siliziumkarbid
Extrem leicht, für die
Herstellung von Bau-
teilen zur Reduzierung
der Massenkräfte bei
hohen Drehzahlen.
Sehr große Härte
• Exzellente Korro-
sionsbeständigkeit
auch bei sehr hohen
Anwendungs-
temperaturen
• Thermoschock-
beständigkeit
Sehr hohe Wärme-
leitfähigkeit
(höher als Stahl)
• Hohe Verschleiß-
festigkeit und sehr
gute Gleiteigen-
schaften
Siliziumnitrid
Ideal für die Herstel-
lung mechanisch
belasteter Bauteile
und für motorspezi-
fische Anwendungen,
auch bei höheren
Temperaturen. Neben
dem geringen
Gewicht verfügen
Siliziumnitrid-Werk-
stoffe über hervor-
ragende Eigenschaften:
• Extrem hohe
Festigkeit
• Hohe Risszähigkeit
• Hervorragende
Verschleißfestigkeit
• Hohe Wärmeleit-
fähigkeit
• Thermoschock-
beständigkeit
Zirkonoxid
Je nach Kristallstruk-
tur pseudoelastisch
unter mechanischer
Spannung: für
extrem hohe Bauteil-
festigkeiten und
stark beanspruchte
Bauteile, z. B. bei
Verschleißanwen-
dungen und höheren
Temperaturen.
• Außergewöhnliche
Bruchzähigkeit
• Hohe
Verschleißfestigkeit
und Korrosions-
beständigkeit
• Hervorragendes
tribologisches Ver-
halten
• Niedrige Wärmeleit-
fähigkeit
Aluminiumnitrid
Eignet sich u. a. als
Substrat für den Halb-
leiterbau und die
Leistungselektronik,
als elektrischer Iso-
lationswerkstoff in der
Mikroelektronik, als
Resonatorwerkstoff in
der Aluminiummetal-
lurgie und in der
Lasertechnik oder als
Wärmetauscher.
Sehr hohe
Wärmeleitfähigkeit
Hohes elektrisches
Isolationsvermögen
• Günstige Tempera-
turwechselbestän-
digkeit
• Gute Metallisier-
barkeit
• Geringe Wärme-
dehnung
Das komplexe Zusammenspiel unterschiedlichster Komponenten und Bauteile in der Fahrzeugtechnik erfordert Keramik-
Werkstoffe, die präzise und zuverlässig höchste Anforderungen erfüllen – mit exakt auf die Anwendung zugeschnittenem
Eigenschaftsprofil. Auf Basis einer breiten Werkstoff-Palette bietet die CeramTec mit individuellen Eigenschaftskombinationen
für jede Anforderung in der Fahrzeugindustrie den maßgeschneiderten Hochleistungskeramik-Werkstoff für die optimale
Lösung.
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Silikatkeramik
Durch ihre günstigen
Verarbeitungsbe-
dingungen ermöglicht
sie sehr wirtschaftliche
Lösungen im Bereich
der Elektro- und
Thermotechnik. Ihre
Eigenschaften:
• Ausgezeichnetes
elektrisches und
thermisches
Isolationsvermögen
• Hohe Temperatur-
wechselbeständig-
keit
• Minimale bzw.
definierte Wärme-
ausdehnung
• Mechanische
Festigkeit
• Optimale Porosität
• Korrosions-
beständigkeit
Metall-Keramik-
Verbundstoffe
Metal Matrix
Composites (MMC):
Hochleistungskeramik
verstärkt Leichtmetall-
bauteile an den
Stellen, die am stärks-
ten tribologisch,
mechanisch oder ther-
misch belastet werden.
Großserien-Beispiel:
MMC wurde verbaut
in den Zylinderlauf-
flächen im Porsche
Boxster und 911. Die
Idealkombination
aus Leichtigkeit plus
Beständigkeit der
Keramik eröffnet
Entwicklern und
Konstrukteuren neue
Perspektiven im
Leichtbau.
Piezokeramik
Die Funktionskeramik
steht in der Auto-
mobiltechnik bei
vielen Entwicklungen
und Anwendungen
(wie Sensoren und
Aktoren) im Mittel-
punkt. Piezokera-
mische Bauteile
setzen bei mecha-
nischer Deformation
durch Druck, Dehnung
oder Beschleunigung
elektrische Ladung frei.
Und umgekehrt
wandeln sie elektrische
Signale in mecha-
nische Bewegung oder
Schwingungen um.
Ihre Formgebung ist
sehr flexibel.
Aluminiumtitanat
Dieser Werkstoff
dehnt sich auch bei
hohen Temperaturen
nicht aus. Bauteile
aus Aluminiumtitanat
können selbst abrupte
Temperaturwechsel
von mehreren Hundert
Grad beschädigungs-
frei überstehen, z. B.
in der Gießereitechnik
und Schmelzmetal-
lurgie.
• Hervorragende
Thermoschock-
beständigkeit
• Hohe Wärmeisolation
• Niedriges Elastizitäts-
modul
• Gute chemische
Resistenz
Transparente
Keramik
Neuentwickelter trans-
parenter Werkstoff für
Schutz- und Design-
anwendungen. Hohe
Permittivität und Dünn-
schichttechnologie
(<500 µm für Touch-
screens)
Sehr hohe Härte
und Festigkeit,
3- bis 4-mal höher
als Glas
• Ausgezeichnete
Kratz- und Ver-
schleißbeständig-
keit – kann nur von
Diamant oder Rubin
zerkratzt werden
• Exzellente Korrosions-
beständigkeit gegen
Säuren und Laugen
Hohe Transparenz,
mit Coating bis 96%
• Hohe Oberflächen-
qualität und Brillanz
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Realisieren Sie neue Entwicklungen mit den
Keramik-Spezialisten
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Wir sind weltweit für Sie da
Für die globalen Herausforderungen der Fahrzeugindustrie
und ihrer Zulieferer sind wir als Systempartner mit umfas-
sender Keramik-Kompetenz weltweit für Sie da. Von der
Forschungs- und Entwicklungsarbeit bis zur Realisierung
intelligenter Systemlösungen in enger Abstimmung mit
Ihren Entwicklungs- und Projektteams. Unser spezifisches
Werkstoff-, Fertigungs- und Integrations-Know-how und
die langjährige Zusammenarbeit mit internationalen
Automotive-Partnern sichern Ihnen kompromisslose
Qualität – zertifiziert nach ISO TS 16949 und nach den
neuesten internationalen Normen. Auf dem Weg zu neuen
Anwendungen eröffnen unsere innovativen Lösungen aus
keramischen Hochleistungswerkstoffen Konstrukteuren
und Entwicklern ungeahnte Möglichkeiten. Sprechen Sie
mit uns. CeramTec Hochleistungskeramik erschließt neue
Dimensionen für die Mobilität der Zukunft.
CA150033 • DE • 500 • 1605 • L&C • Printed in Germany
Die oben erwähnten Messwerte wurden für Prüfmuster ermittelt und gelten als Standardwerte. Die Werte wurden auf Grundlage von DIN-/DIN-VDE-Standards und, wenn diese nicht
verfügbar waren, auf Grundlage von CeramTec-Standards ermittelt. Die angegebenen Werte dürfen nicht auf beliebige Formate, Komponenten oder Teile übertragen werden, die
abweichende Oberflächenqualitäten aufweisen. Sie stellen keine Garantie für bestimmte Eigenschaften dar. Das Recht auf technische Änderungen behalten wir uns ausdrücklich vor.
THE CERAMIC
EXPERTS
CeramTec GmbH
CeramTec-Platz 1-9
73207 Plochingen, Germany
Telefon: +49 7153 611-0
Fax: +49 7153 611-673
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www.ceramtec.de