Ein einfaches Hilfsmittel zum Konstruieren mit Keramik

Keramik wird erfolgreich für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Sicherheit eingesetzt. Basis für die Bewertung konstruktiver Entwürfe sind heute die Modelle der linear‐elastischen Bruchmechanik, sowie die Weibull‐Statistik. Allerdings fehlen immer noch einfache Hilfsmittel, mit denen Bewertungen von Entwürfen möglich sind. Mit dem Konzept eines Sicherheitsbeiwertes, das die Größen Weibull‐Modul, Ausfallwahrscheinlichkeit und zulässige Zugspannung verknüpft, wird ein Versagenskriterium und damit ein Hilfsmittel zur Bewertung von Entwürfen keramischer Bauteile diskutiert. Das Konzept des Sicherheitsbeiwertes setzt voraus, dass die Spannungsintensitäten K I , die im Betrieb auftreten, stets unter dem Fatigue Limit K Io liegen, so dass kein unterkritisches Risswachstum auftritt. Dass dieses Konzept sinnvoll und erfolgreich anwendbar ist, konnte an keramischen Implantaten für den Hüftgelenkersatz nachgewiesen werden.