Keramische Werkstoffe wie Zirkonsilikat, Zirkonoxid oder Aluminiumoxid sind typische Materialien für die Herstellung von Mahlkugeln.
Zur Herstellung von Mahlkörpern aus Keramik werden in Abhängigkeit vom Material und der Größe verschiedene Formgebungsverfahren angewendet. In der Regel sind dies Agglomerations-, Press-, Schmelz-, Sprüh- oder Vertropfungsverfahren.
Größere Mahlkörper mit Durchmessern von mehr als 5 mm werden häufig hergestellt, indem granulierte Pulver mit Additiven uniaxial oder isostatisch z.B. zu Kugeln oder Zylindern verpresst werden. Agglomerationsprozesse können z.B. in Wirbelschichtgranulatoren, Granuliertellern, Pellettierern oder in Knetmischern stattfinden. Mit Agglomerationsprozessen können sphärische Mahlkugeln von ca. 0,3 bis 0,5 mm erzeugt werden.
In großen Mengen werden Keramikkugeln z.B. aus Zirkonsilikat mit Durchmessern im Bereich von ca. 0,5 bis 4 mm mittels Schmelzprozess hergestellt. Insbesondere bei der Herstellung von Mahlkugeln durch einen Schmelzprozess besteht durch mögliche Einschlüsse und Lunker die Gefahr des Kugelbruchs. Kugelbruch verunreinigt das Mahlgut und kann die Mühle beschädigen. Besonders gefährdet sind die Mahlkörpertrenneinrichtungen wie z.B. Trennspalte; Siebspalte und Siebpatronen sowie die Gleitringdichtung.
Keramikkugeln im Durchmesserbereich bis 3,5 mm können mittels Sprüh- und Vertropfungsverfahren in großen Mengen produziert werden. Werden die Mahlkörper durch Sprüh- und Vertropfungsverfahren hergestellt, schließt sich an die Formgebung ein Trocknungs-, Entbinderungs- und ein Sinterprozess an. Bei der Trocknung ist über der Trocknungszeit im Aggregat ein Temperaturprofil zu realisieren, das ein homogenes Trocknen der Kugeln ohne Schädigung der Struktur und ohne Rissbildung ermöglicht. Die getrockneten Keramikkugeln werden nach der Trocknung einem Verrundungsprozess unterzogen, da die Kugeln in diesem Zustand noch eine relativ leicht zu bearbeitende Oberfläche aufweisen.
Die getrockneten und verrundeten Keramikkugeln werden nun einem nach einem speziellen Temperaturprofil ablaufenden Entbinderungs- und Sinterungprozess zugeführt, der wiederum einen entscheidenden Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Kugeln hat. Das Temperaturprofil während des Entbinderungs- und Brennprozesses ist verantwortlich für die Homogenität und die Gefügestruktur der entstehenden Keramikkugeln.
Die so hergestellten Mahlperlen werden bezüglich ihrer Rundheit sortiert und klassiert. Die Rundheit, sowie die Fraktionsbreite der Perlen haben einen direkten Einfluss auf die Produktqualität und auf den Verschleiß. Eine zusätzliche Qualitätssteigerung der Kugeln kann durch die sogenannte Konditionierung erreicht werden. Dabei werden die Oberflächen der Mahlperlen poliert, um den Abrieb bei der späteren Mahlung in der Rührwerkskugelmühle zu reduzieren. Eine Polierung erfolgt in Poliertrommeln mit Diamantpasten.