3. Fraunhofer-Keramikschulung 2026/2027

Referent: Prof. Dr. Ingolf Voigt, stellvertretender Institutsleiter und Standortleiter des Fraunhofer IKTS Hermsdorf

Keramische Werkstoffe sind anorganisch, nichtmetallisch und kristallin. Sie entstehen aus pulverförmigen Rohstoffen, die verdichtet, geformt und meist bei Temperaturen über 800 °C zu festen Bauteilen gebrannt werden.

Die Schulung erläutert die Geschichte der Keramik, beleuchtet grundlegende Schritte des Herstellungsprozesses und zeigt das Anwendungspotenzial technischer Keramik.

Dieser Schulungstag enthält keinen praktischen Teil.

Referenten: Dr. Robert Hoffmann und Thomas Hohlfeld, Arbeitsgruppe Hochtemperaturmembranen und Speicher

Die Schulung vermittelt die Grundlagen der Extrusion und erläutert die chemisch-physikalischen Hintergründe der Plastizität keramischer Massen.

Behandelt werden außerdem die Anlagen- und Prozesstechnik, begleitende Prozessschritte sowie praktische Beispiele zu Verfahren, Produkten und Anwendungen.

Referent: Sven Munkelt, Gruppenleitung Pilotfertigung hochreine Keramik

Der Schulungstag vermittelt die Grundlagen des Trockenpressens und zeigt, welchen Einfluss die Eigenschaften des Granulats auf den Pressprozess haben.

Betrachtet werden Pressdruck, Pressgeschwindigkeit und Werkzeuggestaltung sowie die Entstehung von Dichteunterschieden und typischen Pressfehlern.

Ein besonderer Fokus liegt auf dem Zusammenhang zwischen Pressverfahren, Sinterprozess und der Qualität des fertigen Keramikbauteils.

Referenten: Prof. Dr. Ingolf Voigt und Ralph Schubert, Arbeitsgruppe oxid- und polymerkeramische Komponenten

Spritzgießen ist ein ressourcenschonendes Urformverfahren, das die Herstellung komplex geformter Bauteile und Verbunde aus mehreren Komponenten ermöglicht.

Die Schulung zeigt, wie keramische Rohstoffe spritzgießfähig gemacht werden, und erläutert die Besonderheiten der keramischen Spritzgießtechnik.

Vorgestellt werden außerdem Anwendungsbeispiele, ein speziell am Fraunhofer IKTS entwickeltes Kompositsystem und Verfahren zur Charakterisierung keramischer Feedstocks.

Referenten: Prof. Dr. Ingolf Voigt und Beate Capraro, Gruppenleitung Keramische Folien

Keramische Schichten spielen als Verschleiß- und Funktionsschichten eine wichtige Rolle. Als Dickschichten werden Schichten mit einer Dicke von mehr als 1 µm bezeichnet.

Die Schulung behandelt die Verfahren thermisches Spritzen, Drucken, Schlickerbeschichtung und Hydrothermalbeschichtung.

Im praktischen Teil steht der Siebdruck im Mittelpunkt, der insbesondere in der Funktions- und Mehrlagenkeramik eingesetzt wird.

Referenten: Prof. Dr. Ingolf Voigt und Dr. Thomas Hoyer, Arbeitsgruppe Polymer- und Mixed-Matrix-Membranen

Keramische Schichten werden unter anderem als Verschleißschutz- und Funktionsschichten eingesetzt. Dünnschichten besitzen eine Schichtdicke von weniger als 1 µm.

Der Schulungstag gibt einen Überblick über die Verfahren PVD, CVD und Sol-Gel-Technik.

Im praktischen Teil wird die Herstellung keramischer Dünnschichten mit der Sol-Gel-Technik gezeigt.

Referenten: Beate Capraro und Dirk Schabbel, Arbeitsgruppe Keramische Folien

Beim Foliengießen wird ein keramischer Schlicker auf eine bewegte Unterlage aufgebracht. Die Rheologie des Schlickers bestimmt maßgeblich die Foliendicke.

Nach dem Trocknen entstehen flexible Grünfolien, die aufgerollt und zu Stapeln laminiert werden können. In Verbindung mit Siebdruckschichten lassen sich dreidimensionale Laminate herstellen.

Diese Mehrlagenkeramiken werden unter anderem in der Mikroelektronik und Sensorik eingesetzt. Im praktischen Teil wird das Foliengießzentrum des Fraunhofer IKTS Hermsdorf vorgestellt.

Referent: Lutz Kiesel, Arbeitsgruppe Zellkonzepte und Prototypen

Der Schulungstag behandelt die für keramische Werkstoffe typischen Aspekte des Brennens und Sinterns.

Vorgestellt werden verschiedene Ofentypen, Beheizungsarten, Bauformen und Betriebsweisen sowie geeignete Ofenauskleidungen und Brennhilfsmittel.

Weitere Themen sind die Messung von Temperatur und Ofenatmosphäre, die begleitende Analytik sowie das Erkennen und Vermeiden von Brennfehlern.

Referent: Dr. Arno Görne, Gruppenleitung Funktionswerkstoffe für hybride Mikrosysteme

Moderne Funktionskeramiken sind technische Werkstoffe, die gezielt elektrische, magnetische, optische oder weitere Funktionen in anspruchsvollen Anwendungen übernehmen.

Anhand ausgewählter Beispiele wird gezeigt, wie Zusammensetzung, Dotierung und Materialstruktur die Eigenschaften keramischer Funktionswerkstoffe beeinflussen.

Referenten: Dr. Tina Block, Gruppenleitung Chemische und Strukturanalyse, und Roy Torke, Gruppenleitung Labor für Qualität und Zuverlässigkeit

Die Charakterisierung spielt während des gesamten keramischen Herstellungsprozesses eine wichtige Rolle.

Behandelt werden unter anderem die Reinheit und Korngrößenverteilung der Ausgangspulver, die Rheologie von Suspensionen und Schlickern, die Dichte und Porenverteilung, kristallografische Phasen sowie das thermische Verhalten.

Der praktische Teil gibt Einblicke in Verfahren zur Prüfung mechanischer, elektrischer, magnetischer und anwendungsbezogener Eigenschaften keramischer Bauteile.