Cerá­mica técnica de GTS – Mate­ria­les de alto rendi­miento para la indus­tria y la inves­ti­ga­ción

Pregun­tas frecuen­tes sobre cerá­mica técnica de GTS

¿Qué distin­gue a GTS Kera­mik como fabri­cante de cerá­mica técnica?

GTS Kera­mik es uno de los prin­ci­pa­les fabri­can­tes de cerá­mica técnica y cerá­mica indus­trial en Alema­nia – y al mismo tiempo un autén­tico socio de desa­rro­llo. Como empresa fami­liar con sede en Düssel­dorf, desa­rro­lla­mos formu­la­cio­nes de mate­ria­les a medida en lugar de limi­tar­nos a sumi­nis­trar cali­da­des están­dar. Nues­tros clien­tes se comu­ni­can direc­ta­mente con los inge­nie­ros que desa­rro­llan su solu­ción – sin proce­sos de venta inter­me­dios. Más de 100 coope­ra­cio­nes de inves­ti­ga­ción con insti­tu­tos euro­peos respal­dan nues­tro desa­rro­llo de mate­ria­les con datos contras­ta­dos.

¿Qué mate­ria­les cerá­mi­cos procesa GTS?

GTS fabrica cerá­mica técnica a partir de alúmina (Al₂O₃) en cali­dad densa y porosa, zirco­nia (ZrO₂), cuarzo con y sin adición de nitruro de sili­cio, espi­nela, tialita (tita­nato de alumi­nio) y chamota. En total ofre­ce­mos 16 cali­da­des de mate­ria­les docu­men­ta­das, cuya compo­si­ción química puede veri­fi­carse mediante análi­sis de refe­ren­cia de libre acceso.

¿Cuál es la dife­ren­cia entre cerá­mica densa y porosa en los criso­les de fusión?

La cerá­mica densa (p. ej. AL99‑G con >99,7 % de alúmina) impide cual­quier inter­ac­ción entre el crisol y el fundido y es la elec­ción correcta para proce­sos de fusión de alta pureza, como la fusión de platino. La cerá­mica porosa (p. ej. KR-98-VG con >98 % de corin­dón) ofrece una mayor resis­ten­cia a los choques térmi­cos y es adecuada para apli­ca­cio­nes con ciclos térmi­cos rápi­dos. La cali­dad óptima para un proceso deter­mi­nado depende del mate­rial a fundir, la atmós­fera del horno y el ciclo de carga – GTS asesora indi­vi­dual­mente al respecto.

¿Para qué meta­les ofrece GTS criso­les de induc­ción?

GTS desa­rro­lla criso­les de induc­ción para la fusión de meta­les precio­sos (platino, rodio, plata), meta­les indus­tria­les (hierro, cobre, zinc, estaño) y meta­les espe­cia­les (galio, plomo). Cada crisol se adapta al metal corres­pon­diente, a la atmós­fera del horno y al ciclo de carga térmica. La resis­ten­cia química de las distin­tas cali­da­des de mate­ria­les GTS frente a meta­les espe­cí­fi­cos está docu­men­tada en los análi­sis de refe­ren­cia y las fichas de datos de producto.

¿Qué cerá­mi­cas son adecua­das para criso­les de induc­ción?

En la fusión por induc­ción no se calienta la cerá­mica, sino el metal en el inte­rior del crisol. La cerá­mica debe permi­tir el paso del campo elec­tro­mag­né­tico con las míni­mas pérdi­das posi­bles y sopor­tar al mismo tiempo el calor gene­rado. El cuarzo es espe­cial­mente adecuado para este fin: es trans­pa­rente elec­tro­mag­né­ti­ca­mente y posee un bajo coefi­ciente de dila­ta­ción térmica. A 1.000 °C, el cuarzo se dilata apro­xi­ma­da­mente un 0,5 %, mien­tras que la zirco­nia lo hace en torno a un 1 %. Esta mayor dila­ta­ción puede provo­car en la zirco­nia tensio­nes térmi­cas y forma­ción de grie­tas. GTS fabrica criso­les de induc­ción prin­ci­pal­mente con cerá­mica de cuarzo (cali­da­des Q100, Q100‑M, Q95F) y asesora en la selec­ción de la cali­dad adecuada para su proceso de fusión espe­cí­fico.

¿A qué tempe­ra­tu­ras se puede utili­zar la cerá­mica técnica?

La tempe­ra­tura de servi­cio depende del mate­rial, ya que la cerá­mica no es un mate­rial único, sino una clase entera de mate­ria­les con lími­tes de tempe­ra­tura muy dife­ren­tes. Las cerá­mi­cas técni­cas fabri­ca­das por GTS traba­jan en un rango nota­ble­mente supe­rior al de la cerá­mica domés­tica. La alúmina (p. ej. AL99‑G, KR-98-VG) está dise­ñada para tempe­ra­tu­ras conti­nuas de hasta aprox. 1.700 °C. La zirco­nia (ZR‑G, ZR-95-VG) es igual­mente adecuada para apli­ca­cio­nes de alta tempe­ra­tura y ofrece una resis­ten­cia mecá­nica espe­cial­mente elevada. La cerá­mica de cuarzo (Q100, Q95F) se emplea prin­ci­pal­mente en técnica de fusión, donde una alta resis­ten­cia a los choques térmi­cos es deter­mi­nante. Más impor­tante que la tempe­ra­tura máxima es a menudo la resis­ten­cia a los choques térmi­cos, así como la atmós­fera (aire, vacío, gas protec­tor) y la carga mecá­nica. GTS pone a dispo­si­ción una hoja técnica TWB y asesora indi­vi­dual­mente.

¿Qué cali­dad cerá­mica es adecuada para qué apli­ca­ción?

La elec­ción de la cali­dad cerá­mica correcta depende de la apli­ca­ción. Para proce­sos de fusión de alta pureza, como la fusión de platino o rodio, la alúmina densa (AL99‑G, >99,7 % de pureza) es la solu­ción adecuada. Para apli­ca­cio­nes con cambios de tempe­ra­tura frecuen­tes, el corin­dón poroso (KR-98-VG, >98 %) es la mejor opción gracias a su resis­ten­cia a los choques térmi­cos supe­rior. La cerá­mica de cuarzo (Q100, Q95F) es el están­dar para criso­les de induc­ción en técnica de fusión. La zirco­nia (ZR‑G) se emplea cuando se requie­ren máxima resis­ten­cia mecá­nica y química, por ejem­plo en tecno­lo­gía médica. Las 16 cali­da­des de mate­ria­les están todas docu­men­ta­das con análi­sis de refe­ren­cia de libre acceso.

¿Qué cerá­mi­cas son adecua­das para la fusión de meta­les?

La cerá­mica adecuada para la fusión de meta­les depende siem­pre del metal en cues­tión. Los meta­les reac­cio­nan de forma dife­rente con las cerá­mi­cas durante la fusión, en función de la tempe­ra­tura, la oxida­ción y la compo­si­ción química. GTS desa­rro­lla criso­les de induc­ción espe­cí­fi­ca­mente para la fusión de meta­les precio­sos como platino, rodio y plata, meta­les indus­tria­les como hierro, cobre, zinc y estaño, así como meta­les espe­cia­les como galio o plomo. La resis­ten­cia química de cada cali­dad de mate­rial GTS frente a meta­les espe­cí­fi­cos está docu­men­tada en los análi­sis de refe­ren­cia. La cerá­mica debe adap­tarse siem­pre al metal corres­pon­diente para evitar reac­cio­nes, conta­mi­na­cio­nes o daños en el crisol.

¿Cuán­tas veces se puede utili­zar un crisol de fusión?

Un crisol de fusión es una pieza de desgaste cuya vida útil depende de varios facto­res: el mate­rial del crisol, la tempe­ra­tura de fusión y el ciclo térmico (velo­ci­dad de calen­ta­miento y enfria­miento), la agre­si­vi­dad química del fundido y la carga mecá­nica durante la mani­pu­la­ción. Un calen­ta­miento y enfria­miento exce­si­va­mente rápi­dos redu­cen consi­de­ra­ble­mente la vida útil, ya que el choque térmico puede provo­car fisu­ras. GTS opti­miza la formu­la­ción del mate­rial espe­cí­fi­ca­mente para su proceso con el fin de maxi­mi­zar la vida útil. Las curvas de calen­ta­miento y enfria­miento reco­men­da­das se encuen­tran en nues­tra hoja técnica TWB.

¿Qué cerá­mi­cas son adecua­das para la calci­na­ción?

La cerá­mica adecuada para la calci­na­ción depende del mate­rial a calci­nar. Los facto­res deci­si­vos son la forma del mate­rial (líquido, pulve­ru­lento o sólido) y la tempe­ra­tura de calci­na­ción reque­rida. Para proce­sos de calci­na­ción en labo­ra­to­rio, GTS ofrece criso­les en diver­sas cali­da­des de mate­rial. Los criso­les de cuarzo (A1, A2, A3) son adecua­dos para calci­na­cio­nes están­dar a tempe­ra­tu­ras mode­ra­das. Para tempe­ra­tu­ras más eleva­das o mues­tras quími­ca­mente más exigen­tes, los criso­les de alúmina (AL95‑G, AL99‑G) son la elec­ción apro­piada. La selec­ción debe adap­tarse siem­pre a la forma del mate­rial y la tempe­ra­tura reque­rida para evitar reac­cio­nes, daños o pérdi­das de mate­rial.

¿Qué resis­ten­cia al desgaste ofrece la cerá­mica técnica?

La resis­ten­cia al desgaste de la cerá­mica depende en gran medida del mate­rial y la micro­es­truc­tura. La zirco­nia (ZR‑G) ofrece la mayor tena­ci­dad a la frac­tura y resis­ten­cia a la flexión, mien­tras que la alúmina (AL99‑G, KR-98-VG) destaca por su elevada dureza y resis­ten­cia química. La densi­dad es otro factor deter­mi­nante: las cerá­mi­cas poro­sas son menos resis­ten­tes al desgaste, ya que se degra­dan con mayor faci­li­dad. Las cerá­mi­cas densas y fina­mente sinte­ri­za­das son nota­ble­mente más dura­de­ras y sopor­tan durante más tiempo las cargas mecá­ni­cas y térmi­cas. GTS está espe­cia­li­zado en el ámbito de la protec­ción contra el desgaste y fabrica compo­nen­tes cerá­mi­cos de alta resis­ten­cia al desgaste tanto en pieza única como en gran­des series.

¿Puede GTS fabri­car también proto­ti­pos y piezas únicas?

Sí. GTS fabrica compo­nen­tes cerá­mi­cos desde piezas únicas hasta gran­des series. Para la fabri­ca­ción de proto­ti­pos emplea­mos también proce­sos de impre­sión 3D. Tras la sinte­ri­za­ción, los compo­nen­tes adquie­ren tal dureza que solo pueden meca­ni­zarse con herra­mien­tas de diamante. La tran­si­ción del proto­tipo a una produc­ción en serie esta­ble es una de nues­tras compe­ten­cias clave – acom­pa­ña­mos este proceso de forma itera­tiva hasta alcan­zar una cali­dad repro­du­ci­ble.

¿En qué secto­res se utili­zan los produc­tos GTS?

GTS sumi­nis­tra a clien­tes en técnica de fusión y fundi­ción, creci­miento cris­ta­lino, tecno­lo­gía de labo­ra­to­rio y médica, aero­es­pa­cial, tecno­lo­gía solar y de bate­rías, indus­tria de la joye­ría y la indus­tria del alum­brado y del vidrio. Además, desa­rro­lla­mos cerá­mica de inge­nie­ría para la mecá­nica y la elec­tró­nica. Entre los clien­tes de refe­ren­cia se encuen­tran Bosch, Schott, Arce­lor­Mit­tal y Yoko­gawa, así como nume­ro­sos insti­tu­tos de inves­ti­ga­ción euro­peos.

¿Qué curvas de calen­ta­miento y enfria­miento reco­mienda GTS para la cerá­mica densa?

Los compo­nen­tes cerá­mi­cos densos deben calen­tarse y enfriarse de forma contro­lada y uniforme para evitar el choque térmico. GTS pone a dispo­si­ción una hoja técnica TWB (resis­ten­cia a los choques térmi­cos) con reco­men­da­cio­nes gene­ra­les para las curvas de calen­ta­miento y enfria­miento. Para apli­ca­cio­nes espe­cí­fi­cas, nues­tros inge­nie­ros aseso­ran indi­vi­dual­mente.

¿Ofrece GTS también cerá­mica para tecno­lo­gía médica?

Sí. En el ámbito de la farma­cia y la tecno­lo­gía médica, GTS es un provee­dor reco­no­cido de compo­nen­tes cerá­mi­cos de alta cali­dad. La empresa desem­peñó un papel funda­men­tal en el desa­rro­llo de mate­ria­les de susti­tu­ción ósea arti­fi­cial (proyecto de inves­ti­ga­ción TiFoam en el Insti­tuto Fraunho­fer de Dresde). La zirco­nia es espe­cial­mente adecuada para apli­ca­cio­nes en implan­to­lo­gía gracias a su alta resis­ten­cia mecá­nica y biocom­pa­ti­bi­li­dad.