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Aus Forschung und Entwicklung
Schneller von der Forschung zum fertigen Produkt
Moderne 3D-Druck-Technologie ermöglicht steigende
Variantenvielfalt und kürzere Entwicklungszyklen in der
industriellen Herstellung von Mauerziegeln
Höhr-Grenzhausen (prc) – Der 3D-Druck macht heute Dinge
möglich, von denen Ingenieure und Maschinenbauer lange nur zu
träumen wagten. Die Technologie ist zunehmend in der Lage,
traditionelle Verfahren in unterschiedlichen Einsatz- und
Fachgebieten zu optimieren und sogar vollständig zu ersetzen. Im
Forschungszentrum des Mittelstandsverbundes Mein Ziegelhaus in
Höhr-Grenzhausen wird seit einigen Monaten ein spezielles 3DDruck-Verfahren zur Weiterentwicklung moderner Planziegel
angewandt. Dabei kommen jedoch nicht die Steine selbst aus dem
Drucker, sondern hochstabile Einsätze für sogenannte
Presswerkzeuge, die wiederum entscheidend sind für die Herstellung
hochpräziser Mauerziegel. Am Ende der Strangpresse sorgen sie für
ein perfektes Strömungsverhalten der noch ungebrannten Tonmasse
und bilden während der Extrusion die gewünschten Lochbilder aus.
‘Aus unserer Forschungsarbeit wissen wir, dass bereits durch
geringfügige Veränderungen des Ziegellochbilds unterschiedliche
bauphysikalische Eigenschaften optimiert werden können’, sagt
Dipl.-Ing. Tristan Klein, Geschäftsführer von Mein Ziegelhaus.
Bislang war es jedoch kosten- und vor allem zeitaufwändig,
Modifizierungen vorzunehmen. So musste ein Presswerkzeug aus
Stahl für jedes Lochbild einzeln und vollständig hergestellt werden.
Ein Prozess, der bis zu sechs Monate dauern kann. Der 3D-Druck
verkürzt diese Zeit auf nur noch zwei bis drei Wochen. Neu an dem
Verfahren ist auch, dass lediglich kleine Keramik-Elemente individuell
gedruckt und dann in bestehende Presswerkzeuge eingesetzt
werden. Klein: ‘Der 3D-Druck versetzt uns heute in die Lage, schnell
auf aktuelle Forschungsergebnisse reagieren und kurzfristig
Anpassungen an den Presswerkzeugen vornehmen zu können.’
Härter als Stahl
Der Ablauf des eigentlichen Herstellungsprozesses der Ziegel bleibt
unverändert. Da das Rohmaterial, ein Gemisch aus tonhaltigem
Lehm, mit enormem Druck durch das Presswerkzeug am Ausgang
der Strangpresse gepresst wird, müssen die gedruckten Einsätze
hohe Anforderungen erfüllen. Hinzu kommt, dass die keramische
Ziegelmasse permanent an den Presswerkzeugeinsätzen
vorbeiströmt und stark abrasiv auf alle Komponenten wirkt. Nach
unterschiedlichen Versuchen mit dem gemeinsamen Projektpartner
Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG, Spezialist für industrielle 3DDruck-Technologien, setzt Mein Ziegelhaus auf Einsätze aus
hochreinem Aluminiumoxid. Deren Festigkeit ist mit der Härte eines
Saphirs vergleichbar. So können sie dem Abrieb deutlich länger
widerstehen und haben dadurch eine deutlich höhere Standzeit als
Stahl.
Entscheidend für die Prozesssicherheit und Qualität der
Ziegelproduktion ist die Homogenität der Strömung im
Presswerkzeug. Dank 3DDruck kann jeder einzelne
Presswerkzeugeinsatz individuell angepasst und so die typischen
Fehler wie Risse, Blasen, unebene Oberflächen und Drachenzähne
vermieden werden.
Weitere Informationen unter www.meinziegelhaus.de.
Über „Mein Ziegelhaus“
Mein Ziegelhaus GmbH & Co. KG ist eine Anfang 2005 gegründete
gemeinsame Dachorganisation, der aktuell die fünf
Hintermauerziegel-Hersteller Ziegelwerk Erbersdobler (Fürstenzell),
JUWÖ Poroton-Werke (Wöllstein), Stengel Ziegel (Donauwörth),
Ziegelwerk Lücking (Paderborn) und Zeller Poroton (Alzenau) sowie
in Kooperation die Ziegelwerke Bellenberg und Klosterbeuren
angehören. Die Gruppe beschäftigt in Summe ca. 400 Mitarbeiter.
Mit ihren Ziegelprodukten werden jährlich über 10.000 Bauprojekte
im gesamten Bundesgebiet sowie dem angrenzenden Ausland
realisiert.

 

BU: Kleine Keramik-Elemente werden individuell gedruckt und dann
in bestehende Presswerkzeuge eingesetzt.
Bild: tdx/Mein Ziegelhaus