Neuer Mineralgusswerkstoff: 50 % weniger Verformungen 

Die Durcrete GmbH, ein Spezial-Unternehmen für zementgebundenen Mineralguss im Maschinenbau, hat zusammen mit der Dyckerhoff GmbH und mit Hilfe spezialbehandelter Gesteinskörnungen eine besondere Mischung für Maschinenbetten und Prüfrahmen entwickelt. Der ultrahochfeste „Nanodur-Beton E80“ weist einen E-Modul von über 80.000 N/mm² auf und ist damit um 50 % verformungsstabiler und steifer als die bisher bekannten klassischen Mineralgussrezepturen auf Epoxidharz- oder Zementbasis. Dieser Werkstoff ermöglicht es, dass Maschinenverformungen deutlich reduziert werden und die Eigenfrequenzen drastisch angehoben werden.

Denn Maschinenbetten bilden die solide Basis einer jeden Anlage. Wenn es gilt, Schwingungen zu deutlich zu dämpfen und zugleich eine hohe thermische Trägheit erforderlich ist, dann sind bei der Herstellung von Maschinenbetten massive Gusswerkstoffe wie epoxidharzgebundener Mineralguss oder zementgebundener Ultra High Performance Concrete (UHPC) laut Durcrete die erste Wahl.

Durcrete hat zusammen mit der Dyckerhoff GmbH eine neue Rezeptur entwickelt, bei der E-Modul und damit die Federsteifigkeit des Materials drastisch erhöht wird. Liegt der E-Modul bei den bisher bekannten klassischen Mineralgussrezepturen auf Epoxidharz- oder Zementbasis zwischen 35.000 und 45.000 N/mm², so beträgt er bei dem neuen Nanodur-Beton E80 etwa 80.000 N/mm². Bei gleichen Abmessungen wird somit die Steifigkeit der Bauteile um rund 50 % erhöht. Damit werden auch die Verformungen entsprechend minimiert und die Eigenfrequenz maximiert. Da Durcrete als Bindemittel das Spezialbindemittel Nanodur von Dyckerhof verwendet, ist dieser hohe Verformungswiderstand des rein mineralischen Produktes auch bei Temperaturen von über 100 °C vorhanden. Im Vergleich zu harzgebundenen Werkstoffen oder gar Stahl ist auch der CO₂-Footprint vergleichsweise gering.

Das Geheimnis dieser Innovation liegt in dem hier vorgenommenen Austausch von Naturgestein durch die industriell vergütete Gesteinskörnung Durigid, die durch einen Sinterprozess verfestigt wird. Das Resultat dieser speziellen Modifikation: Erhöhung von E-Modul des Werkstoffes. Die leichte Gießbarkeit in frei geformte Formen, die lösemittelfreie Produktion sowie die selbstverdichtenden Eigenschaften der Mischung bleiben erhalten. Durcrete vertreibt den neuen Werkstoff unter dem Produktnamen Nanodur-Beton E80. Der kalt erhärtende Guss ist extrem verformungsstabil und bildet eine neue Klasse bei den Mineralgusswerkstoffen.

Das Material wurde bereits zur letzten EMO vorgestellt und hat sich mittlerweile schon bei zahlreichen Anwendungen sowie bei vielen Referenzkunden bewährt. Anwender für den innovativen Werkstoff sind Maschinenbauer, bei denen Eigenschaften wie Formstabilität und Schwingungsdämpfung des Maschinenbettes unabdingbar für die erforderliche Genauigkeit sind. Dies trifft zum einen Fräs- und Schleifmaschinengestelle zu. Zum anderen setzen viele Hersteller von Prüfständen für die E-Mobilität auf das einzigartige Material, um die Eigenfrequenzen der Prüfstände jenseits von 25.000 rpm zu bringen, welche im Antrieb von E-Motoren von PKWs auftreten. Dabei sind auch großformatige Bauteile bis über 10 m Länge und bis zu 100 t Gewicht möglich. Die technischen Vorteile sind bei dieser Anwendung so überzeugend, dass bei diesem Anwendungsfall selbst für die Losgröße „Eins“ die hohen Kosten des Formenbaus in Kauf genommen werden. ak