Glanzleistung für die Saphirzucht.

Saphir kinderleicht aus dem Schmelztiegel ziehen: Plansee Tiegel aus Wolfram machen es möglich. Ihre besonders glatte Oberfläche sorgt für eine längere Standzeit und weniger Kosten.

Hochreiner Saphir wird unter anderem für die Produktion von LED-Leuchten verwendet. Weit verbreitet ist der Kyropolous-Prozess. Dabei wird der Saphir-Kristall in einem hitzebeständigen Tiegel aus Molybdän oder Wolfram geschmolzen. Eine besonders kritische Stufe während dieses Herstellprozesses ist das Herausziehen des Saphir-Kristalls aus dem Tiegel. Je reibungsloser sich der Saphir vom Tiegel löst, desto höher sind Ausbeute und Qualität des Saphirs. Ist die Oberfläche des Tiegels zu rau, löst sich der Saphir nicht oder nur teilweise von der Tiegelwand – es entstehen Risse und Kristallfehler. Auch der Tiegel wird stark beschädigt und muss nachbearbeitet oder sogar frühzeitig ersetzt werden.

Mit einem vollautomatisierten Fertigungsprozess und mehr als 90 Jahren Erfahrung in der Pulvermetallurgie kann Plansee die Materialeigenschaften von hochschmelzenden Metallen wie Wolfram und Molybdän gezielt steuern. Um die Saphirzucht kostengünstiger zu gestalten, entwickelte der Werkstoffexperte einen besonders kostensparenden gepresst-gesinterten Wolframtiegel mit einer ultra-glatten Oberfläche. Mit einer Rauheit von unter 0,8 µm wird die Saphirzucht zur reibungslosen Sache: Der Saphir lässt sich problemlos aus dem Tiegel ziehen und beschädigt dabei die Tiegeloberfläche nicht. Das bedeutet für Hersteller von Saphir weniger teures und aufwändiges Nacharbeiten der Tiegeloberfläche. Die Zyklen laufen reibungslos und produzieren hochwertige Ingots. Und noch ein Vorteil: Die glatte Oberfläche ist weniger korrosionsanfällig gegenüber der aggressiven Saphirschmelze. So sind die wiederverwendbaren Wolframtiegel noch länger im Einsatz.
Auch bei der Dichte punktet der Wolframtiegel von Plansee. Warum das wichtig ist? Tiegel mit einer geringen Dichte und vielen porösen Stellen können bei den hohen Prozesstemperaturen „nachschrumpfen“. Das heißt, sie werden während ihres Einsatzes dichter und können sich dabei stark verformen und sogar brechen. Als Pulvermetallurgie-Experte stellt Plansee den Sinterprozess für die Tiegelproduktion optimal ein. Gesintert wird bei sehr hohen Temperaturen und einer gleichmäßigen Temperaturverteilung. So bekommen die Wolframtiegel eine sehr hohe Materialdichte von über 93 % mit einer extrem homogenen Dichteverteilung. Der Tiegel bleibt auch bei hohen Temperaturen und schnellen Temperaturwechseln garantiert formstabil. Und wie sieht es mit der Reinheit aus? Verunreinigungen in Anlagenbauteilen und -zubehör, können sich auf den Saphir übertragen und dessen Qualität stark beeinträchtigen. Besonders kritisch sind Eisen-, Titan- und Chrom. Damit nur lupenreiner Saphir den Schmelztiegel verlässt, setzt Plansee auf einen hochreinen Produktionsprozess. Die gesamte Herstellung vom Metallpulver bis zum fertigen Tiegel findet im eigenen Unternehmen statt. So kann jeder Schritt genau kontrolliert werden und die Tiegel sind mit über 99,97 % besonders rein. Heute sind Tiegelgrößen für 35 kg bis 100 kg Saphir üblich. Doch die Industrie denkt bereits über eine neue Generation für bis zu 200 kg Saphir nach. Mit seinen besonders großen Sinteranlagen und Bearbeitungsmaschinen ist mit Plansee dieser Schritt schon jetzt möglich.

Display Taiwan. Lernen Sie unser Team kennen!
Schon am 19. Juni stellt Plansee bei der Display Taiwan seine Produkte für die Saphirzucht vor. Das Plansee-Team finden Sie am Stand I112.