Die Erwärmung beim Sintern wird durch einen kontrollierten thermischen Zyklus erreicht. Bei diesem Zyklus wird die Temperatur des verdichteten Teils auf ein Niveau unterhalb des Schmelzpunkts des Grundmetalls angehoben.
Das Verfahren wird in der Regel in speziellen Öfen durchgeführt. Dazu gehören Durchlauföfen oder Tunnelöfen. Diese Öfen sind so konzipiert, dass sie präzise Temperatur- und Atmosphärenbedingungen aufrechterhalten.
Die 5 wichtigsten Phasen werden erklärt
1. Vorwärmen
In der Vorwärmzone eines Tunnelofens wird die Temperatur schrittweise erhöht. In dieser Phase geht es vor allem darum, Schmiermittel und andere organische Stoffe aus dem Grünling zu entfernen.
Ein angemessenes Vorwärmen ist entscheidend. Sie verhindert Fehler wie Blasenbildung und Versottung während der anschließenden Sinterphase.
2. Sintern
In der Sinterzone findet die eigentliche Verfestigung der Partikel statt. Hier wird die Temperatur auf einen Punkt erhöht, an dem die Atomdiffusion einsetzt und die Partikel miteinander verschmelzen können.
Diese Temperatur wird sorgfältig kontrolliert, damit sie unter dem Schmelzpunkt des Grundmetalls liegt. Sie liegt in der Regel zwischen 750 und 1300 °C, je nach Material und gewünschten Eigenschaften.
Die hohe Temperatur erleichtert das Verschweißen der Partikel und die Legierung durch Festkörperdiffusionsmechanismen.
3. Abkühlung
Nach dem Sinterprozess werden die Teile in die Kühlzone gebracht. Dort werden sie allmählich abgekühlt.
Die Geschwindigkeit der Abkühlung kann die endgültigen Eigenschaften des Sinterteils erheblich beeinflussen. Zu diesen Eigenschaften gehören Härte und Festigkeit.
Eine kontrollierte Abkühlung kann plötzliche Spannungen und Risse verhindern. Sie gewährleistet die Integrität des Teils.
4. Druckloses Sintern
Bei diesem Verfahren wird ohne äußeren Druck gesintert. Die Partikelbindung wird ausschließlich durch Erhitzen erreicht.
Es wird üblicherweise für Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe verwendet.
5. Induktionssintern
Bei dieser Technologie wird das Material mittels elektromagnetischer Induktion erhitzt. Sie kann zur Reduzierung von Schadstoffen in der Atmosphäre beitragen.
Außerdem werden die Reinheit und die mechanischen Eigenschaften des gesinterten Teils verbessert.
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