Autoren: Tassilo Moritz | Michael Stelter

Shaping: Was tun Kerze und High-End-Keramik für die gute Figur?

8.12.2017

Die Formung des Kerzenkegels – die Kunst des Räucherkerzendrehens.
© Fraunhofer IKTS

Die Formung des Kerzenkegels – eine Kunst für sich, die geübt werden will. Tipp: Nicht gleich aufgeben, wenn es beim ersten Mal nicht klappt. Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen!

Der glatte, bildsame Teig für die Räucherkerzchen ist fertig. Nun formen wir die kleinen Kegel. Traditionell wurde sie mit den Fingern auf einer Unterlage gerollt. Diese Arbeit erforderte nicht viel Aufmerksamkeit, wenn man den »Dreh« einmal heraus hatte, sodass man das Drehen der Kerzchen auch »nebenbei« machen konnte.

In der keramischen Industrie funktioniert das natürlich nicht so einfach. Zum einen sind die Qualitätsanforderungen sehr viel höher, zum anderen werden sehr viel produktivere Verfahren benötigt, die viele Bauteile in kurzer Zeit herstellen können.

Herstellung eines Multikanalelements mittels Extrusion.
© Fraunhofer IKTS

Herstellung eines Multikanalelements (beispielsweise eines Filters) mittels Extrusion. Sehen Sie sich dazu auch die beiden Videos an.

Wenn bei der Räucherkerzchenherstellung der Teig unter den Fingern gerollt und zum Kerzchen ausgeformt wird, dann ist das eine so genannte plastische Formgebung. Der Teig – die plastische, also modellierbare Masse – wird in eine vorgegebene Form gebracht. Da das Ganze bei niedrigen Temperaturen abläuft, nennt man das Verfahren auch eine kaltplastische Formgebung.

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Wie läuft das Extrudieren ab? Sehen Sie einmal beim Strangpressen zu.

In der Keramikindustrie ist zum Beispiel die Extrusion, das Strangpressen, eine solche kaltplastische Formgebung. In einem Extruder wird eine kaltplastische keramische Masse – der Feedstock, basierend auf Wasser und Cellulose – durch eine motorisch angetriebene Schnecke ein Rohr entlang gefördert. Würde man das Ende des Rohres zuhalten, würde sich an diesem Ende ein sehr hoher Druck aufbauen. Am Ende des Rohres sitzt aber stattdessen das eigentliche Werkzeug des Extruders, das sogenannte Mundstück. Es bildet mit seinen Öffnungen genau die Negativform des herzustellenden Bauteils ab.

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Ein weiteres Beispiel einer kaltplastischen Formgebung. Sehen Sie sich den Prozessablauf einmal genauer an.

Durch den sich aufbauenden Druck wird die Masse durch die Öffnungen des Mundstücks gedrückt und dabei zu einem praktisch endlosen Strang geformt. Durch die Geometrie des Mundstücks können Vollprofile, aber auch Mehrkanal- oder Wabenstrukturen entstehen, wie im Film zu sehen. Nach einer bestimmten Länge wird das entstandene Teil dann abgeschnitten, getrocknet und später gebrannt, um zu einem keramischen Bauteil mit den gewünschten Eigenschaften zu gelangen. Auf diese Weise werden in der keramischen Industrie z. B. Kanalelemente für Rohre, Filter zur Wasseraufbereitung, Abgasfilter oder auch Katalysatorträger hergestellt. Das Extrusionsverfahren ist ein sehr ökonomisches, großserientaugliches Formgebungsverfahren. Obendrein ist das Verfahren sehr umweltschonend, da Wasser als Lösungsmittel eingesetzt werden kann.