Sfida del Cliente

• Rischi di Contaminazione: I crogioli in allumina rilasciavano ioni alcalini nelle polveri ceramiche, compromettendo la purezza del materiale per i componenti aerospaziali.
• Guasti da Shock Termico: I crogioli in grafite si fessuravano dopo 50 cicli termici, causando la perdita di campioni in costosi esperimenti di ricerca e sviluppo.
• Inefficienza del Processo: Frequenti sostituzioni e cicli di pulizia ritardavano le tempistiche dei progetti del 30%.

• Incapacità di mantenere la purezza del materiale nella ricerca e sviluppo ad alto valore.
• Breve durata in ambienti con cicli termici estremi.
• Elevati costi derivanti da esperimenti falliti e tempi di inattività.

Soluzione Kegu

Innovazioni Tecniche

1. Design Ottimizzato per la Purezza
   • Composizione del Materiale: SiC puro al 99,9% (contenuto di impurità metalliche <50 ppm), certificato dal Centro Svizzero per l'Elettronica e la Microtecnologia (CSEM).
   • Finitura Superficiale: Lucidata a Ra ≤ 0,5μm per minimizzare l'adesione della polvere e garantire una facile pulizia.
2. Prestazioni in Ambienti Estremi
   • Intervallo di Temperatura: Stabile dalla temperatura ambiente a 1800°C, resistendo a oltre 1000 cicli termici (-20°C a 1800°C) senza fessurazioni.
   • Resistenza alla Corrosione: Non influenzato da flussi aggressivi (ad es., Na2CO3, K2O) utilizzati nella sintesi ceramica.
   • Conducibilità Termica: 140 W/m·K, che consente un riscaldamento uniforme e riduce il tempo di sinterizzazione del 20%.
3. Tracciabilità e Controllo Qualità
   • Purezza della Materia Prima: Polvere di SiC proveniente da depositi di quarzo ultra-puliti (estrazione certificata ISO 14001).
   • Processo di Produzione: Sinterizzazione sottovuoto a 2200°C per 20 ore in atmosfera di argon per eliminare i difetti indotti dall'ossigeno.
   • Protocollo di Test:
     • Analisi XRF per la purezza elementare (condotta da SGS Svizzera).
     • Test Dyne per la compatibilità dell'energia superficiale con le sospensioni ceramiche.

Collaborazione R&S

• Prototipazione Personalizzata: Co-sviluppo di mini-crogioli da 50mm³ per esperimenti di sinterizzazione su scala ridotta.
• Condivisione Dati: Fornitura di dati di imaging termico in tempo reale durante i test di sinterizzazione del cliente.
• Supporto alla Formazione: Ospitato un workshop tecnico sulla manutenzione dei crogioli in SiC per il team di ricerca del cliente.

Risultato

1. Miglioramenti della Purezza e del Processo
   • Contaminazione Eliminata: Rilascio di ioni alcalini ridotto da 1000 ppm a <50 ppm, soddisfacendo gli standard dei materiali aerospaziali (ad es., ASTM F2924).
   • Efficienza di Sinterizzazione: Il tempo di ciclo è stato ridotto da 48 ore a 38 ore, accelerando la produttività della ricerca e sviluppo.
2. Vantaggi in Termini di Costi e Affidabilità
   • Durata Estesa a Oltre 1000 Cicli: 20 volte più lunga dei crogioli in grafite, riducendo i costi di sostituzione del 95%.
   • Tasso di Fallimento Sperimentale Diminuito dell'85%: Prestazioni costanti nei cicli termici hanno eliminato la perdita di campioni.
3. Impatto sul Mercato
   • I nuovi compositi ceramici del cliente (sviluppati utilizzando i crogioli Kegu) hanno vinto il 2024 Swiss Technology Award per l'innovazione aerospaziale.
   • Kegu è stata inserita come fornitore preferenziale nel database degli appalti pubblici del cliente per materiali ad alta purezza.

Confronto Dati Chiave