Partout où d'énormes flux de matériaux provoquent une usure par abrasion ou par impact, les matériaux résistants à l'usure contribuent à assurer la productivité et à maintenir le flux des processus.
À travers ses résultats de recherche, l'institut AC2T constate que la combinaison d'éléments en céramique avec support en caoutchouc ouvre des possibilités innovantes pour de nouveaux domaines d'application. Les plaques hybrides caoutchouc-céramique résistent à une usure extrême par impact. Les éléments en céramique marquent de nombreux avantages par rapport à la protection contre l'usure métallique, mais sont nettement plus cassants et se cassent plus facilement lorsqu'ils sont impactés.
Avec Kalenborn, l'accent est mis sur une protection contre l'usure plus efficace et de nouveaux domaines d'application pour les céramiques destinées à l'industrie lourde. Des solutions sont notamment en cours d'élaboration pour Voestalpine Stahl. L'approche choisie pour ce travail de projet est de soutenir la céramique fragile avec une couche de caoutchouc. Le caoutchouc très élastique peut absorber de grandes quantités d'énergie d'impact en cas d'impact frontal – grâce à la possibilité de déformation – et, s'il est correctement conçu, empêche la céramique de se casser.
Les recherches scientifiques se sont ensuite concentrées sur l'optimisation des composants individuels. Par exemple, la composition, la forme et l'épaisseur des composants en céramique peuvent avoir un impact significatif sur la résistance à l'usure, tout comme la dureté et l'épaisseur de la couche de caoutchouc. D'une part, des études expérimentales ont été réalisées avec le soutien des partenaires du projet, ce qui a permis de simuler une grande variété de conditions d'exploitation. D'un autre côté, à l'aide de simulations assistées par ordinateur, il a été possible de calculer des variations de paramètres qui n'étaient pas accessibles expérimentalement. Les connaissances acquises étaient claires : En optimisant l'ensemble du système tribologique, la résistance à l'impact pourrait être augmentée de plus de 10 fois pour certaines applications.
En raison de l’augmentation significative de l'efficacité et de la durée de vie obtenue ainsi que de la pertinence générale du sujet pour l'industrie lourde, le potentiel de la solution technique développée doit être réalisé dans des conceptions vraiment orientées vers l'application.
