Automatisierte Spezialanlagen für moderne Materialentwicklung

Glas spielt seit über zwei Jahrtausenden eine wichtige Rolle im Leben des Menschen, von klassischen Alltagsprodukten bis hin zu innovativen Hightech-Anwendungen in optischen Systemen, bioaktiven Implantaten  oder Energiematerialien. Trotz der langjährigen Geschichte des Materials wurden bisher nur sehr wenige mögliche Glaszusammensetzungen entdeckt bzw. umfassend erforscht. Die Herstellung oder Einführung neuer multifunktionaler Gläser ist oft langwierig und kostenintensiv.
Das CeDeD hat dafür eine robotergesteuerte Anlage entwickelt, die die Erforschung und Herstellung technischer Spezialgläser beschleunigt und automatisiert. So können neue Glaskompositionen schneller erprobt und ihre Eigenschaften zuverlässig analysiert werden. Die Anlage ist für Forschungseinrichtungen ebenso wie für industrielle Entwicklungsprozesse ausgelegt und ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse unter kontrollierten Bedingungen.
 

Materialaufbereitung und Probenproduktion

Die Anlage verarbeitet verschiedene Glasrohstoffe präzise nach individuellen Rezepturen. Automatisierte Misch- und Schmelzprozesse gewährleisten homogene Proben, deren Zusammensetzung gezielt angepasst werden kann. Während der Produktion werden mechanische, thermische und chemische Eigenschaften kontinuierlich erfasst, sodass Daten wie Elastizitätsmodul, Löslichkeit oder Glasübergangstemperatur systematisch ausgewertet werden können.
 

Sichere Prozessführung

Alle Prozessschritte erfolgen innerhalb geschlossener Systeme, die Materialien vor Kontamination schützen und Bediener vor Risiken bewahren. Roboterarme sind mit Sensoren ausgestattet, die bei Kontakt automatisch stoppen. Die Anlage erfüllt damit hohe Sicherheitsstandards für Labor- und Industrieumgebungen.
 

Digitale Steuerung und Workflow-Integration

Über digitale Schnittstellen werden alle Prozessdaten erfasst, zentral ausgewertet und in einen durchgängigen Workflow integriert. Dies ermöglicht eine datenbasierte Weiterentwicklung der Glasmaterialien, eine höhere Prozessqualität und eine beschleunigte Materialprüfung. So können neue Gläser schneller entwickelt, bestehende Zusammensetzungen gezielt verbessert und Forschungsergebnisse effizient in Produktionsreife überführt werden.

Mit der vom CeDeD entwickelten Anlage wird die Herstellung neuer keramischer Substanzen und Werkstoffe automatisiert und optimiert. Sie ist speziell für Materialenentwicklung, Keramikproduktion und industrielle Hightech-Fertigung konzipiert und ermöglicht eine reproduzierbare und präzise Produktion komplexer keramischer Werkstoffe. Sie ist damit eine verlässliche Lösung für Forschungslabore ebenso wie für industrielle Anwendungen.
 

Präzise Rohstoffverarbeitung und Dosierung

Die Anlage verarbeitet bis zu 100 verschiedene keramische Rohstoffe, darunter Aluminiumoxid und Titanoxid. Ausgestattet mit vier großen und sechs kleinen Materialreservoirs garantiert die Anlage eine präzise Auswahl und sichere Lagerung der Rohstoffe. Ein vollautomatisches Auswiegesystem sorgt dafür, dass alle Materialien exakt nach kundenspezifischen Rezepturen dosiert werden.

Das resultierende Pulvergemisch wird anschließend automatisch mit flüssigen Substanzen kombiniert, die aus bis zu sieben unterschiedlichen Flüssigkeiten individuell ausgewählt werden können. Die Mischung erfolgt in einer spezialisierten Mühle, sodass ein homogenes und hochwertiges keramisches Schlickerprodukt entsteht, das im Anschluss in einem innovativen Sprühtrockner weiterverarbeitet wird. Das Endprodukt sind maßgeschneiderte keramische Bauteile, die durch besondere Eigenschaften wie hohe Leitfähigkeit, Vielseitigkeit und Anpassbarkeit an unterschiedliche Anwendungen überzeugen.

Arbeitssicherheit und Prozessschutz

Die Anlage erfüllt höchste Sicherheitsstandards für Forschung und Industrie. Der Roboter ist mit Touch-Sensoren rund um Arm und Greifer ausgestattet, die die Anlage sofort stoppen, sobald ein menschlicher Kontakt erkannt wird. Dadurch ist kein zusätzlicher Schutzzaun oder Sensorfeld erforderlich, und Bedienpersonal kann sicher in der Nähe der Anlage arbeiten.

Alle Pulver- und Flüssigkeitsdosiersysteme sind vollständig geschlossen und verfügen über Anschlüsse für trockene Luft, um die Materialien vor Feuchtigkeit zu schützen und explosionsgefährliche Atmosphären zu vermeiden. Zudem sind die Attritionsmühlen ATEX-zertifiziert, sodass auch mit entzündlichen Flüssigkeiten wie Ethanol sicher gearbeitet werden kann.

Die Kombination aus automatisierten Sicherheitsfunktionen, geschlossenem Systemdesign und zertifizierter Mühlentechnologie gewährleistet einen maximal sicheren Arbeitsablauf, minimiert Risiken für Bediener und schützt die Qualität der hergestellten keramischen Materialien.

Hochautomatisierter Produktionsprozess

Der Produktionsablauf ist vollständig automatisiert:

1. Auswahl der Pulverbecher durch den Roboter und exaktes Dosieren nach Rezeptur
2. Transport der Pulver in die Mühle
3. Auswahl und Dosierung der Flüssigkeiten
4. Homogenisierung von Pulver und Flüssigkeit in der Mühle
5. Weiterverarbeitung im innovativen Sprühtrockner
6. Entnahme des keramischen Schlickers über ein Ventil, das die Mühlkugeln sicher zurückhält

Technische Highlights

• Verarbeitung von bis zu 100 keramischen Rohstoffen
• Vollautomatische Dosierung von Pulver und Flüssigkeit
• Drei spezialisierte Attritionsmühlen mit Zirkonoxid-Innenauskleidung
• Hochpräzise Robotersteuerung und industrielle Software für Rezepturverwaltung
• Innovativer Sprühtrockner für hochwertige keramische Schlicker
• Maßgeschneiderte Lösungen für Forschung, Prototypenbau und industrielle Fertigung