Uitdaging voor de klant

• Verontreinigingsrisico's: Alumina kroesjes loogden alkalische ionen uit in keramische poeders, waardoor de materiaalzuiverheid voor lucht- en ruimtevaartcomponenten in gevaar kwam.
• Thermische schokfouten: Grafietkroesjes scheurden na 50 thermische cycli, wat leidde tot monsterverlies in dure R&D-experimenten.
• Procesinefficiëntie: Frequente vervangingen en reinigingscycli vertraagden projecttijdlijnen met 30%.

• Onvermogen om de materiaalzuiverheid te behouden in hoogwaardige R&D.
• Korte levensduur in extreme thermische cycli-omgevingen.
• Hoge kosten door mislukte experimenten en uitvaltijd.

Kegu-oplossing

Technische innovaties

1. Zuiverheid-geoptimaliseerd ontwerp
   • Materiaalsamenstelling: 99,9% zuiver SiC (metaalonzuiverheidsgehalte <50 ppm), gecertificeerd door het Swiss Centre for Electronics and Microtechnology (CSEM).
   • Oppervlakteafwerking: Gepolijst tot Ra ≤ 0,5μm om poederhechting te minimaliseren en eenvoudige reiniging te garanderen.
2. Prestaties in extreme omgevingen
   • Temperatuurbereik: Stabiel van kamertemperatuur tot 1800°C, bestand tegen 1000+ thermische cycli (-20°C tot 1800°C) zonder scheuren.
   • Corrosiebestendigheid: Niet beïnvloed door agressieve fluxen (bijv. Na2CO3, K2O) die worden gebruikt bij keramische synthese.
   • Thermische geleidbaarheid: 140 W/m·K, waardoor uniforme verwarming mogelijk is en de sintertijd met 20% wordt verkort.
3. Traceerbaarheid & kwaliteitscontrole
   • Zuiverheid van de grondstof: SiC-poeder afkomstig van ultra-schone kwartsafzettingen (ISO 14001-gecertificeerde mijnbouw).
   • Productieproces: Vacuümsinteren bij 2200°C gedurende 20 uur onder argonatmosfeer om zuurstofgeïnduceerde defecten te elimineren.
   • Testprotocol:
     • XRF-analyse voor elementaire zuiverheid (uitgevoerd door SGS Zwitserland).
     • Dyne-test voor oppervlakte-energiecompatibiliteit met keramische slurries.

R&D-samenwerking

• Aangepaste prototyping: Gezamenlijk ontwikkelde 50mm³ mini-kroesjes voor micro-schaal sinterexperimenten.
• Gegevensdeling: Real-time thermische beeldgegevens verstrekt tijdens de sinterproeven van de klant.
• Ondersteuning bij training: Een technische workshop georganiseerd over SiC-kroesjesonderhoud voor het onderzoeksteam van de klant.

Resultaat

1. Zuiverheid & procesverbeteringen
   • Verontreiniging geëlimineerd: Uitloging van alkalische ionen verminderd van 1000 ppm tot <50 ppm, voldoet aan de normen voor lucht- en ruimtevaartmaterialen (bijv. ASTM F2924).
   • Sinterefficiëntie: Cyclustijd verkort van 48 uur tot 38 uur, waardoor de R&D-doorvoer wordt versneld.
2. Kosten- en betrouwbaarheidsvoordelen
   • Levensduur verlengd tot 1000+ cycli: 20x langer dan grafietkroesjes, waardoor de vervangingskosten met 95% worden verlaagd.
   • Experimentele uitvalpercentage daalde met 85%: Consistente prestaties in thermische cycli elimineerden monsterverlies.
3. Marktimpact
   • De nieuwe keramische composieten van de klant (ontwikkeld met behulp van Kegu-kroesjes) wonnen de 2024 Swiss Technology Award voor lucht- en ruimtevaartinnovatie.
   • Kegu werd vermeld als een voorkeursleverancier in de openbare aanbestedingsdatabase van de klant voor materialen met een hoge zuiverheid.

Vergelijking van belangrijke gegevens