Pumpen sind Strömungsmaschinen zur Förderung von Flüssigkeiten, Suspensionen oder viskosen Medien und bilden eine zentrale Komponente in nahezu allen verfahrenstechnischen Prozessen der Werkstoffherstellung und -verarbeitung. Sie wandeln meist mechanische in hydraulische Energie um und ermöglichen kontrollierte Volumen- oder Massenströme unter definierten Druckverhältnissen.
Grundlegend wird zwischen Verdrängerpumpen (z. B. Kolben-, Membran-, Zahnrad- und Schneckenpumpen) und strömungsdynamischen Pumpen (z. B. Kreiselpumpen) unterschieden. Verdrängerpumpen ermöglichen präzise volumetrische Dosierung auch hochviskoser oder partikelbeladener Medien, wie Polymerschmelzen, Suspensionen für Keramiken oder Metallpulver-Slurries. Strömungsdynamische Pumpen sind für große Volumenströme mit moderaten Drücken geeignet, etwa in Kühlkreisläufen, Beizbädern oder Elektrolytumwälzungen.
Für empfindliche Systeme gewinnen „weiche“ Pumpkonzepte an Bedeutung, die Scherbelastung und mechanische Degradation minimieren, etwa bei polymeren, koloidalen oder biologisch modifizierten Werkstoffsystemen. Hierbei werden u. a. peristaltische oder kontaktarme Pumpprinzipien genutzt. Auf der Mikro- und Nanoskala kommen Kontaktwinkelpumpen zum Einsatz, die Kapillarkräfte und Gradienten im Benetzungsverhalten zur gerichteten Flüssigkeitsförderung ohne bewegliche Makrobauteile nutzen.
Für die Auslegung sind Korrosionsbeständigkeit, Temperaturstabilität, Abrasionsverhalten sowie die Kompatibilität mit reaktiven oder mehrphasigen Medien entscheidend. Werkstoffauswahl und Oberflächentechnik der pumpenberührten Komponenten (z. B. Beschichtungen, Hartlegierungen, Keramiken) bestimmen Lebensdauer und Prozessstabilität. Damit sind Pumpen nicht nur strömungsmechanische, sondern auch zentrale werkstofftechnische Entwurfsobjekte.
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