Industrie

Industrie / Märkte

Neben dem Bereich Mobility ist für die Firma KERAFOL® die Sparte „Industrie“ das nächstgrößere Geschäftsfeld im Bereich technischer Keramik und Thermal Interface Materials. Neben langjährig etablierten Anwendungen wie Steuerung- und Automatisierungstechnik, Sintertechnologie, Verschleißschutz, oder Lebensmitteltechnologie kommen gerade durch neue Entwicklungen im Bereich der Technik immer weitere Anwendungsfelder hinzu. Im Wesentlichen zu nennen sind hier die Lösungen im Bereich 5G, effizientere Geräte im Bereich HVAC (z.B. Heizer, Lüfter, Wärmepumpen, Klimageräte) sowie der Military & Aerospace Bereich. Hinzu kommen noch umfassende Ziele bzgl. Energiesparmaßnahmen, hier ist vor allem der Bereich der Beleuchtung mit dem Umstieg auf LEDs ein anschauliches Beispiel. Diese und noch viele weitere elektronische Anwendungen haben in Bezug auf ihre Langlebigkeit und Zuverlässigkeit eines gemeinsam – Nur mit einer passenden Thermal Management Lösung können leistungsstarke Baugruppen im Bereich industrieller Anwendungen ihr volles Potential entfalten und dem Kunden einen echten Mehrwert bietet. Viele der KERAFOL® Kunden im Bereich der industriellen Anwendungen kommen aus dem Mittelstand, teilweise bestehen hier Kundenbeziehungen, welche schon mehr als 30 Jahre andauern. Im Bereich der Elektronikfertigung besteht zudem ein breites Netzwerk zu verschiedenen EMS-Firmen.

Anwendungs­gebiete

Industrie

HVAC

Der Bereich HVAC (Heating, ventilation & Air conditioning) umfasst eine zum Teil sehr etablierte Technologie, zum anderen aber auch ein höchst innovatives Anwendungsfeld. Das beste Beispiel hierfür sind Wärmepumpen, die technische Funktionalität ist nicht neu, die Anforderungen an die Baugruppe in Bezug auf Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz sind in den letzten Jahren jedoch stetig gestiegen.
Belüftungsanlage
Durch den Einsatz von Leistungselektronik und die geforderte Erhöhung der zu produzierenden Stückzahlen sind der Einsatz von Wärmeleitmaterialien zur Kühlung sowie eine effiziente Integration in Bezug auf den Verbau dieser Materialien von großer Bedeutung. Dies kann durch den Einsatz von Pick & Place, Dosieranlagen oder auch Spritzgussanlagen erfolgen, je nach Art des Wärmeleitmaterials (Folie, Gap Filler oder KERAMOLD®).

Weitere Anforderungen an die Wärmeleitmaterialien sind eine entsprechende Zyklen Beständigkeit sowie die Funktionalität unter wechselnden äußeren Bedingungen. Im Bereich der industriellen Lüfter steht weniger die Zyklen Beständigkeit im Vordergrund, sondern eher die Anforderung über eine gleichbleibend hohe Performance im 24/7 Betrieb. Durch die KERATHERM® & KERAMOLD® Produktserie können die in den Heizern und Lüftern verbauten elektronischen Bauteile gekühlt werden, wodurch diese eine höhere Effizienz und statistisch längere Lebensdauer erreichen.

Wärmeleitpaste KP99

Lösungen

für HVAC

Neben passenden Lösungen im Bereich Wärmeleitmaterialien bietet KERAFOL® auch verschiedene Dienstleitungen an, welche gerade in Bezug auf das Applizieren und Verarbeiten dieser Materialien hilfreich sind.

Steuerung und Automatisie­rungstechnik

Der Bereich Steuerung- und Automatisierungstechnik war eine der ersten Anwendungen für den Einsatz von Thermal Interface Materials und hat sich über die letzten Jahrzehnte stetig weiterentwickelt. Die Anforderungen an die Automatisierungstechnik werden immer vielfältiger, von der dezentralen Energieversorgungen bis hin zur Integration diverser Module im Bereich Sensorik und Robotik. Gerade in diesem Industriezweig liegt der Fokus auf der Entwicklung und Integration von Hochleistungselektronik, wofür verschiedene Halbleiter wie z.B. IGBTs oder MOSFETs in den verschiedenen Packagings (TOs) zum Einsatz kommen.

Keratherm® 86/325
Durch die Schaltvorgänge der Halbleiter sowie die Miniaturisierung der Bauteile ist die Energiedichte pro Fläche stetig gestiegen. Für einen zuverlässigen Betrieb der elektronischen Baugruppe muss die von den Halbleitern produzierte Wärme entsprechend über einen Kühlkörper abgeführt werden. Da dieser aus Kosten- und Effizienzgründen meist aus Aluminium mit einer bestimmten Oberflächenrauigkeit besteht, bedarf es eines Zwischenlagenmaterials, welches thermisch leitend und elektrisch isolierend ist und dabei die entsprechenden Bauteiltoleranzen und Rauigkeiten ausgleicht. Für diesen Einsatzzweck eigenen sich sowohl die Produkte der KERATHERM® oder auch der KERAMOLD® Serie, ja nach Anforderung des konkreten Anwendungsfalls.

Lösungen

für Steuerung und Automatisierungstechnik

Neben passenden Lösungen im Bereich Wärmeleitmaterialien bietet KERAFOL® auch verschiedene Dienstleitungen an, welche gerade in Bezug auf das Applizieren und Verarbeiten dieser Materialien hilfreich sind.

Datenüber­tragung ­– und Speicherung / Connectivity

Wir leben derzeit in der vierten industriellen Revolution, die auf dem Konzept der Digitalisierung basiert und Automatisierung, Technologien der künstlichen Intelligenz (KI), vernetzte Geräte, Datenanalyse, digitale Transformation und vieles mehr umfasst. Die schnelle und sicherer Übertragung sowie Speicherung von Daten sind für die Nutzung und Weiterentwicklung der oben genannten Bereiche essenziell und eine Grundvoraussetzung. Für eine schnellere Datenübertragung wurde der 5G-Standard eingeführt, die Frequenzen sind dabei deutlich höher im Vergleich zum LTE-Bereich und liegen derzeit bei bis zu 40 GHz, wobei eine Erweiterung auf bis zu 80 GHz geplant ist.

Keratherm® 86/225
Die höheren Frequenzen und Datenraten bei gleichzeitig immer kleineren Abständen zwischen den einzelnen Antennen (Sender/Empfänger Einheiten) sorgen für erhöhte Temperaturen der elektronischen Bauteile sowie zu möglichen elektromagnetischen Störungen zwischen den einzelnen Bauteilen. Dies bringt z.B. bei 5G-Mobilfunktürmen, Cloud Servern oder Speichersysteme neue Herausforderungen in Bezug auf Wärmeentwicklung und elektromagnetische Interferenzen mit sich.
Auch im Verkehrssektor haben die neuen Gegebenheiten und technischen Anforderungen Auswirkungen auf die Auslegung vieler Komponenten. Gerade das autonome Fahren ist nur mit einer Vielzahl an Sensorik im Bereich des Möglichen, auch Radar Sensoren zur Abstandermittlung arbeiten in einem sehr hohen Frequenzbereich. Materialien der KERABSORB Produktreihe dienen dabei als thermische Schnittstellen zwischen Elektronik und Kühlkörper/Gehäuse und können gleichzeitig elektromagnetische Strahlung bei Frequenzen von bis zu 80 Ghz in hohen Maßen absorbieren. Dies ebnet den Weg für effiziente, leistungsfähige und zuverlässige Infrastruktursysteme.
Telekommunikation

Lösungen

für Datenübertragung – und Speicherung / Connectivity

Neben passenden Lösungen im Bereich Wärmeleitmaterialien bietet KERAFOL® auch verschiedene Dienstleitungen an, welche gerade in Bezug auf das Applizieren und Verarbeiten dieser Materialien hilfreich sind.

LED

Einen wichtigen Bestandteil zur Reduzierung des Energieverbrauchs stellt der Umstieg von Glühlampen auf LEDs im Bereich der Beleuchtung dar. Das Thermal Management von LEDs ist in Bezug auf deren Nachhaltigkeit besonders wichtig. Dies ist darin begründet, dass einzelne LEDs sowie oftmals die komplette Beleuchtungseinheit im Falle eines Ausfalls nicht getauscht werden können. Dies bedeutet, dass im Falle eines entsprechenden Ausfalls der Beleuchtungseinheit die gesamte Baugruppe entsorgt werden muss. Auch wenn LEDs eine effiziente Beleuchtungslösung darstellen, ist die Energiedichte auf kleinster Fläche sehr hoch. Dadurch wird ein Ableiten der hier lokal entstehenden Wärme erforderlich. Im Falle von auftretenden „Hot Spots“ können z.B. Grafitfolien helfen, die Wärme in der Fläche zu verteilen und an die Umgebung abzuführen, sie fungieren dabei als „Heat Spreader“.

Keratherm® S900

Weitere Produkte der KERATHERM® Serie wie z.B. Wärmeleitfolien können ebenfalls für einen effizienten Wärmetransfer sorgen, in dem der Spalt inklusive aller Bauteiltoleranzen zwischen LED und Kühlkörper gefüllt wird. Für bestimmte Baugruppen können auch Produkte der KERAMOLD® Serie zum Einsatz kommen. Mit Hilfe dieses thermisch leitenden Spritzgussmaterials können komplette Baugruppen direkt umspritzt werden. Durch ein geschicktes Design, wie z.B. in Form von Kühlrippen zur Vergrößerung der Oberfläche, kann sogar der Kühlkörper entfallen, dies spart Kosten und Gewicht.

Egal ob bei Straßenlampen, Scheinwerfern im Stadion oder Beleuchtungssystemen in der Industrie, durch geeignete Wärmeleitmaterialien von KERAFOL® können Lichter länger scheinen

Lösungen

für LED

Neben passenden Lösungen im Bereich Wärmeleitmaterialien bietet KERAFOL® auch verschiedene Dienstleitungen an, welche gerade in Bezug auf das Applizieren und Verarbeiten dieser Materialien hilfreich sind.

Military & Aerospace

Die Anzahl elektronischer Anwendungen im Bereich Militär oder Aerospace ist in den letzten Jahren stetig gewachsen. Auch hier schreitet die Elektrifizierung voran – Drohnen, Energiespeicher, Steuerungen und Ausrüstungen im Bereich Kommunikation und Datentransfer finden längst nicht mehr nur im industriellen Bereich eine breite Verwendung. Sowohl Militär als auch Aerospace folgen dabei einem ähnlichen Muster in Bezug auf den Einsatz von elektronischen Baugruppen. Die Zuverlässigkeit der darin verbauten Bauteile steht deutlich im Vordergrund. Dies bedingt langwierige und ausgiebige funktionale und anwendungsnahe (Feld)Tests durch den Kunden sowie höchste Anforderungen an die Qualität sowie die qualitätsrelevanten Prozesse des Lieferanten.
Anwendungsbeispiel
Durch langjährige Erfahrung im Bereich der Entwicklung von thermisch leitend und elektrisch isolierenden Materialien und höchste Qualitätsstandards im Bereich der Produktion (wie z.B. IATF 16949 Zertifizierung) finden hier bereits einige Produkte der KERATHERM® Reihe erfolgreich Verwendung. KERAFOL® baut auch für diesen Industriezweig das Portfolio noch weiter aus und kann damit weitere innovative Lösungen zur Performance Steigerung anbieten. Mit den neuen KERAMOLD® und KERABSORB® Reihen können jetzt auch Wärmeleitmaterialien in jeglicher 3D-Form oder Hybridmaterialien, welche neben ihrer Funktion als Gap Pad zusätzlich elektromagnetische Strahlung absorbieren, angeboten werden.
Anwendungen im militärischen Bereich sowie in der Luft- und Raumfahrt erfordern höchste Zuverlässigkeit an die eingesetzten Komponenten. Wir fertigen keramische Substrate für Hochtemperatur-geeignete Sensoren, Hitze- und Strahlungs-resistente Platten aus Zirkonoxid und Aluminiumoxid sowie ultra-dünne und damit flexible keramische Bauteile für alle Einsatzzwecke.

Lösungen

für Military & Aerospace

Neben passenden Lösungen im Bereich Wärmeleitmaterialien bietet KERAFOL® auch verschiedene Dienstleitungen an, welche gerade in Bezug auf das Applizieren und Verarbeiten dieser Materialien hilfreich sind.

Keramische Industrie

Ceramic Tapes & Substrates

Wir die Firma KERAFOL® sind Teil der Keramischen Industrie und fertigen Bauteile u.a. für die Keramische Industrie und deren Zulieferern. Die Sinterung oder thermische Behandlung der Produkte ist ein essenzieller Verfahrensschritt in jeder “keramischen Fertigung“. Sei es vom einfachen Blumentopf bis zu hermetischen Gehäusen von Sensoren oder Antennen. Wir bieten für diese Prozessschritt Brennhilfsmittel oder sogenannt Brennträger aus hochreinen Werkstoffen der technischen Keramik an. Wir bieten Ihnen aufgrund der einmaligen Zusammensetzung, Morphologie und daraus resultieren Wirkungsweise unsere Platten Vorteile die Ihnen eine smarte, kostenreduzierter und letztendlich auch nachhaltigere Fertigung ermöglichen.
Keralpor 99
KERAFOL® CTS

Auch arbeiten wir immer mehr mit sensiblen Werkstoffen, die darauf angewiesen sind, extreme Reinheit aufzuweisen. Schon Spuren von Verunreinigungen können im Prozess die Wirkungsweise von zum Beispiel einer Brennstoffzelle, einer Batteriemembran schwächen oder komplett aufheben. Um dies zu vermeiden, bieten wir flache Bauteile basierend auf Zirkonoxid an, um Ihre mit Rohstoff beaufschlagten Flächen vor Abrasion zu schützen.

Filterkeramik

In der keramischen Industrie fallen verschiedene keramische Suspensionen als Abwasser an, welche wertvolle Rohstoffe enthalten. Dies können zum Beispiel Reste von Schlickern sein oder Abwässer, die beim Sprühglasieren anfallen (Verlust durch Overspray, Waschen der Produktträger). Sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus ökologischen Gründen ist es von großem Interesse, die Rohstoffe aus diesen Abwässern zurückzugewinnen bzw. sie so aufzukonzentrieren, dass sie in der Produktion direkt wiederverwendet werden können.

Anlage
Keramische Industrie
Eine ausgezeichnete Möglichkeit hierfür stellt die Dynamische Cross Flow Filtration mit keramischen Filterscheiben von KERAFOL® dar. Dieses Verfahren ermöglicht ein Aufkonzentrieren der Suspensionen bis zu einem Feststoffgehalt von über 60 Gew.‑%. Das als Filtrat anfallende Wasser kann ebenfalls direkt in der Produktion wiederverwendet werden. Somit ergibt sich das Prinzip einer geschlossenen Kreislaufführung.

Case Study

Processing of ceramic suspensions using Dynamic Crossflow Filtration (DCFF)

Lösungen

für die Keramische Industrie

Sollten Sie kleine Serien oder Versuche zur Bearbeitung haben, so bieten wir Ihne auch gerne unsere Sinterkapazität in unserem Technikum an damit Sie in Ruhe Ihre ersten Schritte mit Ihrem Kunden gehen können.

Neben passenden Produkt-Lösungen im Bereich Filterkeramik bietet KERAFOL® auch Testanlagen zur Miete an, mit denen Sie sich selbst von der Technologie überzeugen können.

Verschleiß­schutz

KERAFOL® bietet ein spezielles und dünnes Keramiksubstrat für Verschleißschutzanwendungen an.

Bedingt durch die exzellenten Reibungseigenschaften steht dieses Material für einen hohen Verschleißwiderstand und sehr guter Gleitfähigkeit. Es wird vor allem für Anwendungen verwendet, bei denen Bauteile aus Metall und Kunststoff an die Grenzen der Belastbarkeit stoßen.

Keraprotec

Lösungen

für Verschleißschutz

Produkte

Sinter­technologie

Viele Bauteile welche früher aufwendig über Metallguss/Keramikherstellung und anschließender Materialbearbeitung wie Drehen, Bohren, Schleifen etc. hergestellt worden sind werden heute über Metal Injection Moulding und Ceramic Injection Moulding oder kurz MIM/CIM hergestellt. Mit diesem Prozess ist es möglich große Serienstückzahlen in kurzer Zeit mit hervorragender Güte zu erzeugen. Die Produktvielfalt umreist Möbelbeschläge Schmuck, Waffenteilen, Bauteile für PKW und Medizintechnik, um nur einige zu nennen. Die Materialien werden ähnlich wie beim Kunststoff spritzgegossen, wobei der Kunststoff der sogenannte Binder, um die erwünschten metallischen Werkstoffeigenschaften zu erhalten für die Endanwendung wieder aus dem Bauteil heraus gelangen muss. Dies gelingt über eine chemische und/oder thermische Behandlung der Halbzeuge, indem diese, je nach Zusammensetzung einem Entbinderungsprozess mit nachfolgendem Sinterprozess von bis zu 1400°C unterzogen werden. 

Video: Rotationsbegasung

Die geschieht in sogenannten diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Sinteröfen unter meist H2/N2 Atmosphäre. Um die Bauteile durch den Prozess vom Spritzgießen über das Entbindern und dem Sinterprozess führen zu können, bietet KERAFOL® Sinter Platten aus hochreinen Werkstoffen der technischen Keramik an. Diese sind aufgrund Ihrer Zusammensetzung und Morphologie ideal für diese Anwendung maßgeschneidert. Sie widerstehen dem chemischen Angriff, der Hohen Temperatur und Atmosphäre und sorgen für einen einwandfreien Prozessfluss mit hervorragender Produktqualität. Gleiches gilt für die Additive Fertigung, die hier natürlich nicht vergessen. Auch hier finden sehr ähnlich Prozesse statt und unsere Produkte halten ihren Einzug in dieser wichtigen Branche.

Vorteile

Anwendungs­möglichkeiten

Lösungen

für Sintertechnologie

Lebensmittel

Keramikfilter sind ideal geeignet für die Prozessierung von Lebensmitteln. Sie setzen keine Inhaltsstoffe frei und es gibt keine Weichmacher oder anderen Stoffe, die schädlich sind oder den Geschmack verändern. Dies ermöglicht eine breite Palette von Anwendungen für die Rotationsfiltration in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.

TMCI Anlage

Die Möglichkeit, den „letzten Tropfen“ aus dem Retentat herauszuquetschen, wird bei der Bier-/Heferückgewinnung oder bei der Filtration von Weintrub deutlich. Die Molkereiindustrie profitiert bei der Abtrennung von Bakterien oder der Fraktionierung von Kasein und Proteinen. Das Retentat ist auch bei der Filtration ausgewählter Säfte (z. B. Karottensaft zur Farbstoffgewinnung) oder der Herstellung von konzentriertem Tomatenmark von Bedeutung.

Die keramischen Membranscheiben zur Begasung können in vielfacher Hinsicht vorteilhaft in der Fischzucht (Aqua Farming) eingesetzt werden. Zum Einen kann die O2 Konzentration im Wasser erhöht werden. Die erfolgt über die Einbringung von extrem feinen Gasblasen in das Wasser.

Fischzucht
Membranscheibe zur
Begasung

Hierzu werden die Membranscheiben von innen mit Luft oder reinem Sauerstoff beaufschlagt. An der Membranoberfläche bilden sich Gasbläschen, welche durch die Rotation im Entstehungsprozesse abgeschert werden. Dadurch ergibt sich eine extrem feine Gasblasenverteilung und der Sauerstoff kann sich sehr gut im Wasser lösen. Zum anderen kann eine Desinfektion mit Hilfe von Ozon erfolgen. Hierbei wird der oben beschriebenen Prozess mit Ozon durchgeführt.

Case Study

Efficient oxygen supply in fish farming

Service

für die Lebensmittelindustrie

Neben passenden Produkt-Lösungen im Bereich Filterkeramik bietet KERAFOL® auch Testanlagen zur Miete an, mit denen Sie sich selbst von der Technologie überzeugen können.

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