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DIN-Normen

Die Bedeutung von Normierungen in der Technischen Keramik

Zweck der Industrienormen bei Industriekeramik

Grundsätzlich bieten Normen in nahezu allen Bereichen des industriellen Umfeldes eine Orientierung: zum Beispiel wenn es um Fragen der Produktsicherheit, von Verträglichkeit mit Gesundheit und Umwelt, Verbraucherschutz, die Gebrauchstauglichkeit oder einheitliche Prüfverfahren geht.

Grundlagen für die technische Normung

Normen sind das Resultat im Konsens entstandener nationaler sowie europäischer oder auch internationaler Normungsarbeit. Sie werden von Fachausschüssen beim DIN (Deutsches Institut für Normung), bei den europäischen Normungsorganisationen CEN/CENELEC oder bei den internationalen Normungsorganisationen ISO/IEC nach festgesetzten Regeln, Verfahrens- sowie Gestaltungsregeln erarbeitet.

Formaler Rahmen von Normen

DIN-Normen fußen auf gesicherten Erkenntnissen von Wissenschaft sowie Erfahrungen unter Berücksichtigung des Standes der Technik. Dennoch haben sie formal als private Regelwerke lediglich einen Empfehlungscharakter, ihre Anwendung ist zwar grundsätzlich freiwillig. Doch falls der Gesetzgeber die Normeinhaltung vorschreibt oder Normen Grundlage von Vertragswerken sind, werden Normen auch bindend. Zudem gibt die Einhaltung der Normen Sicherheit für den Fall einer eventuellen Haftung: Wer Normen – als „anerkannte Regeln der Technik“ – zugrunde legt, kann sein ordnungsgemäßes Handeln leichter belegen.

Normenbezeichnungen

An der Normenbezeichnung lässt sich der Ursprung einer Norm erkennen:

  • „DIN“ – von einem deutschen Normenausschuss erarbeitete Norm
  • „DIN EN“ – Deutsche Übernahme einer durch CEN entwickelten Norm
  • „DIN EN ISO“ – eine durch ISO entwickelte Norm, übernommen von CEN und weiter übernommen von DIN
  • „DIN ISO“ – Deutsche Übernahme einer durch ISO entwickelten Norm.

Quelle:
www.din.de

Wichtige DIN-Normen für die technische Keramik

Neben der Normgebung, die sich mit Qualitäts- und Umweltmanagementsystemen von Industriekeramik produzierender Betriebe befasst, erstrecken sich Normen in diesem Bereich im Wesentlichen auf Werkstoffe und Prüfverfahren.

Der Normungsbereich der Technischen Keramik umfasst dabei folgende Werkstoffgruppen:

  • Oxidkeramik (umfasst meist synthetisch hergestellte Metalloxide wie z.B. Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid mit Hochtemperaturfestigkeit, hoher Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit. Anwendungen: Strukturkeramik, Elektronik). 
  • Nichtoxidkeramik (Verbindungen von Silicium, Stickstoff, Kohlenstoff und Bor, z.B.  Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Borcarbid und Bornitrid).
  • Silikatkeramik (überwiegender Anteil SiO2, auch Tonkeramik: z.B. Steingut/-zeug, Porzellan für Anwendungen in der Hoch- sowie Niederspannungstechnik als Isolator, für Wärmetechnik und Feuerfest – z.B. Schamotte)

Normen für Prüfverfahren gliedern sich

  • zum einen in Prüfverfahren nach dem strukturellem Materialaufbau (Pulver, Schichten, monolithische Keramik, oder Verbundwerkstoffe)
  • und innerhalb dieser Kategorien in Prüfverfahren nach Eigenschaften:
    chemische Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit)
    physikalische Eigenschaften (Korngröße, Porosität und Dichte)
    strukturelle / mechanische Eigenschaften (Tribologie, Oberflächenrauheit, Biegefestigkeit, Verformung, Längenänderung)
    elektrische Eigenschaften (Leitfähigkeit/Isolationsvermögen, Durchschlagfestigkeit)

Insbesondere im internationalen Vergleich ist es wichtig, dass Werkstoffdaten und Prüfergebnissen auf vergleichbare Normen beruhen. Angaben in Datenblättern basieren stets auf normierten Messverfahren und sind damit zuverlässig.

Bei der Nutzung von Normen ist es zudem wesentlich, den Inhalt der Norm, den Text genau zu kennen. In Deutschland müssen Normen über den Beuth-Verlag erworben werden. Nur dann ist eine ordnungsgemäße Nutzung gegeben. Dies betrifft alle Arten von Normen, auch EN, ISO und ASTM.

Wichtige Normen im Einzelnen:

1. Maßgebliche Normen zu Managementsystemen

  • Die internationale DIN EN ISO 9001 Norm bestimmt die Anforderungen für Qualitätsmanagementsysteme sowie durchgängige Qualitätschecks in Betrieben. Ein Kernziel der ISO 9001 besteht darin, Vertrauen in die Produkte sowie Dienstleistungen zu schaffen und die Kundenzufriedenheit zu erhöhen.
  • Im Zuge der DIN ISO 14001 werden Anforderungen an Umweltmanagementsysteme zertifiziert. Hier geht es darum den Umweltschutz systematisch zu managen, auf nachhaltige Ressourcen zu setzen sowie Klimarisiken zu vermeiden. Ebenfalls soll dabei der gesamte Lebenszyklus eines Produktes, von der Entwicklung über die Produktion bis zur Wiederverwertung oder endgültigen Entsorgung betrachtet werden.
  • DIN EN ISO 50001 umfasst Anforderungen an die Einführung, Realisierung und Optimierung von Energiemanagementsystemen.
  • ISO TS 16949 – legt Anforderungen an Qualitätsmanagementsysteme für die Serien- und Ersatzteilproduktion im Bereich der Automobilindustrie fest.


2. Werkstoffnormen Oxidkeramik:

  • Die mit der Kennzeichnung DIN EN 60672 versehenen (Keramik-)Werkstoffe sind für die Elektrotechnik genormt, werden jedoch nicht nur dort eingesetzt. Der bekannte Normen-Vorgänger DIN 40 685/VDE 0335 entstand aus Sicherheitsaspekten heraus und zählte zu den ersten Normen keramischer Werkstoffe. Die überarbeitete und heute gültige DIN EN 60672 regelt Begriffe und Gruppeneinteilung, Prüfverfahren sowie Anforderungen für einzelne Werkstoffe – oftmals zu Isolierzwecken. Hier werden auch Typbezeichnungen für keramische Werkstoffe vergeben und Mindestanforderungen, wie zum Beispiel Biegefestigkeiten festgelegt (zum Beispiel Werkstoffbezeichnung C 799 – „Aluminiumoxid“).
  • DIN 40680 – keramische Bauteile für den Bereich Elektrotechnik: Allgemeintoleranzen für Maße, Formen und Oberflächen.
  • DIN 40686 – Oberflächen keramischer Materialien für den Einsatz im Bereich Elektrotechnik.
  • DIN EN 14232 – Hochleistungskeramik: Liste mit Begriffen, dazugehörende Definitionen sowie Abkürzungen. Grobunterteilung nach Silikatkeramik, Oxid- und Nichtoxidkeramik. .
  • ISO 15165 – Klassifizierungssystem für Hochleistungskeramiken.
  • DIN ISO 6106 regelt die Einteilung und Bezeichnung von Korngrößen bei Schleifmitteln (Schleifscheiben, Sägen, Trennscheiben) basierend auf zwei gebräuchlichen Systemen: metrische Bezeichnung aufgrund der Maschenweite der Siebe (EU) sowie Anzahl der Sieböffnungen je Inch (Mesh, USA). Diese Norm orientiert sich dabei an den Regelungen der FEPA (Federation of European Producers of Abrasives). Die Norm legt ein auch Verfahren zur Bestimmung oder Prüfung der Korngröße von Diamant oder kubischem Bornitrid fest.


3. Normen zu Prüfverfahren:

  • DIN EN 725 – Prüfverfahren für Hochleistungskeramikpulver: Hier geht es um die Bestimmung von Verunreinigungen, Teilchengrößenverteilung, Dichte und Schütteldichte. Einige Normen dieser Reihe sind bereits durch analoge ISO-Normen ersetzt. Details dazu sind unter http://www.beuth.de/de zu finden.
  • DIN EN 623 – Prüfverfahren für monolithische Hochleistungskeramik: Prüfung auf Anwesenheit von Oberflächenfehlern, Oberflächenrauheit, Bestimmung der Korngröße, Bestimmung von Dichte und Porosität sowie allgemeine und strukturelle Eigenschaften. Einige Normen dieser Reihe sind bereits durch analoge ISO-Normen ersetzt. Details dazu sind unter http://www.beuth.de/de zu finden.
  • DIN EN 820 – Prüfverfahren für thermomechanische Eigenschaften von monolithischer Hochleistungskeramik: Bestimmung von Biegefestigkeit, Verformung unter Eigengewicht, Thermoschockbeständigkeit, Kriechverformung durch Biegebeanspruchung bei höheren Temperaturen.
  • DIN EN 843 – Prüfverfahren für mechanische Eigenschaften monolithischer Hochleistungskeramik bei Raumtemperatur: zum Beispiel Materialkennwerte von handelsüblichen Strukturkeramiken.
  • DIN EN 821 – Prüfverfahren der thermophysikalischen Eigenschaften bei monolithischer Hochleistungskeramik.
  • DIN EN 658 – Prüfverfahren für keramische Verbundwerkstoffe, unter anderem bezüglich
    - Scherfestigkeit unter Druckbelastung
    - Bestimmung der Druckfestigkeit
    - Eigenschafts-Bestimmung unter Zug
    - Biegefestigkeit

Einige Normen dieser Reihe sind bereits durch analoge ISO-Normen ersetzt. Details dazu sind unter http://www.beuth.de/de zu finden.