Das Sintern ist ein Verfahren, bei dem pulverförmige Materialien erhitzt werden, um feste Gegenstände zu bilden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht ohne Makel.
5 zu berücksichtigende Schlüsselfaktoren
1. Arten von Defekten
Das Sintern kann zu verschiedenen Defekten führen, darunter Leerstellen, Zwillingsbildung, Stapelfehler und Versetzungsschleifen.
Diese Defekte treten auf, weil das gesinterte Produkt selten eine perfekte Kristallstruktur aufweist.
2. Der Sinterungsprozess
Während des Sinterns trägt die Diffusion von Atomen zur Beseitigung der Grenzflächen zwischen den Pulverteilchen bei.
Dies führt zur Bildung von Bindungen zwischen den Teilchen und zum Wachstum der Pulverkörner.
Allerdings kommt es auch zu einer geringfügigen Schrumpfung, so dass das endgültige Teil etwas kleiner sein kann als das ursprüngliche Grünteil.
3. Faktoren, die die Sinterung beeinflussen
Mehrere Faktoren können den Sinterprozess beeinflussen:
- Temperatur: Entscheidend für die Bestimmung der Sinterkinetik und der Materialeigenschaften.
- Aufheizrate: Beeinflusst die Verdichtung; schnelles Erhitzen kann zu ungleichmäßiger Partikelbindung führen.
- Druck: Wird während der Verdichtung angewendet, um die Umlagerung der Partikel zu fördern und die Porosität zu verringern.
- Partikelgröße: Kleinere Partikel fördern eine bessere Verdichtung.
- Zusammensetzung: Homogene Zusammensetzungen verbessern das Sinterverhalten.
4. Sinteratmosphären
Der Sinterprozess kann in verschiedenen Atmosphären durchgeführt werden, z. B. in Luft, Vakuum oder Argon/Stickstoff.
Hochtemperatursintern bietet Vorteile wie erhöhte Zugfestigkeit, Biegewechselfestigkeit und Kerbschlagarbeit.
Reaktive Werkstoffe wie Titan erfordern unter Umständen das Sintern unter Vakuum mit bestimmten Druckbereichen.
Die meisten gesinterten Werkstoffe, einschließlich rostfreier Stähle, profitieren von Atmosphären, die mit Inertgasen angereichert sind.
5. Schlussfolgerung
Das Sintern verbessert zwar die mechanischen Eigenschaften durch Verringerung der Porosität und Verbesserung der Partikelbindung, kann aber auch zu Defekten führen.
Verschiedene Faktoren wie Temperatur, Heizrate, Druck, Partikelgröße und Zusammensetzung beeinflussen den Sinterprozess.
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