Die Pulvermetallurgie gehört zu den Verfahren der Gruppe Urformen.

Werkstoff:

Hartmetall, Hartstoffe

Anwendungsgebiet:

Zerspanungswerkzeuge

Beispiele:

Schneid- Wendeplatten, Gewindebohrer

Sintern besteht in einer Verfestigung eines Pulvers unter Hitzeeinwirkung ohne vollständiges Aufschmelzen aller Komponenten.

• Endkonturnahe Fertigung

  -> enge Toleranzen

• Hohe Werkstoffausnutzung

• keine Schlackenbildung

• Energieeffiziente Herstellung von Bauteilen

  
  

• Pulver bzw. Pulvergemische sind teuer

• Große Pressen, hohe Presskräfte und hochwertige Presswerkzeuge sind notwendig

• Großserienfertigung wirtschaftlich

• Konstruktive Einschränkungen

• Pulveraufbereitung -> Pressen der Grünlinge -> Sintern

-> weitere teilspezifische Prozessschritte wie z.B.

• Wärmebehandlung

• Kalibrieren

• Nachpressen

• mechanische Bearbeitung

Mechanisch:

• Brechen

• Mahlen

• Granulieren

• Zerstäuben

• Verdüsen -> am häufigsten

Physikalisch:

• Kondensation

Chemisch:

• Elektrolyse

• Zersetzen

Wasserstrahlverdüsung

-> Metallschmelze läuft aus einem Metalltrichter in eine Düse

-> Zerstäubung mit einem Hochdruckwasserstrahl bei 100 – 200 bar

• Herstellung spratziger Teilchen:

  • Gute Festigkeit des Grünlings

  • Gute Pressbarkeit

Gasverdüsung

-> Metallschmelze läuft aus einem Metalltrichter in eine Düse

-> Zerstäubung mit einer Inertgasdüse bei 100 – 200 bar

• Herstellung kugelförmiger Teilchen:

  • Gute Raumausfüllung

  • Geringe Grünfestigkeit

-> mischen der Pulver entsprechend der gewünschten Legierungen

-> Zur Reibungsreduzierung zwischen den Pulverteilchen und den Werkzeugwandungen wird ca. 1% Gleitmittel bzw. Wachs beigemischt

• Verkürzung der Diffusionszeiten beim Sintern → kürzere Prozesszeit (feine Pulver)

• homogenere Verteilung

Verdichten bei einseitiger Druckwirkung:

Inhomogener Verdichtungsgrad

Verdichten bei zweiseitiger Druckwirkung:

Homogene Verteilung

• Gepresste Teile halten durch Adhäsion, Kaltverschweißungen und Verhakungen zusammen

• Keine technisch nutzbare Festigkeit, aber ausreichend für Handhabungprozesse

• durch thermische aktivierte Diffusionsprozesse wird das Zusammenwachsen und Verfestigen der Pulverteilchen ermöglicht

• Grünlinge erhalten erst dadurch technisch nutzbare Eigenschaften

  -> Härte

  -> Verschleißfestigkeit

  -> Zähigkeit

Frühstadium:

• Ausbrennen des Kontaktmittels

• Brückenbildung & Kontaktflächenwachstum -> Oberflächendiffusion

• Entstehung von Sinterhälsen

• minimales Dichtewachstum auf ca. 65%

Mittleres Stadium:

• Halswachstum & Bildung Porenkanäle

• Poren an Oberfläche schließen sich

• Stofftransport über Korngrenzen

• Beginn von Kornwachstum, Verdichtung und Schwindung

Spätstadien:

• Poren schrumpfen -> werden kugelig eingeformt

• Riesenkornwachstum

• Starke Dichtesteigerung

Metal Injection Molding - plastische Formgebung

Anwendung:

• Herstellung kleiner filigraner Teilchen

• Großserie

• Einbaufertige Teile

Werkstoffe:

• Keramik, Stähle, Hartmetalle, Nickel- und Kobaltlegierungen

-> Verfahren:

• Bindemittel und Metallpulver in Trichter vermischt

• Spritzgießen in eine Form

• austreiben des Bindemittels

• Sintern