Bei der Konstruktion von Teilen für das Sintern sind einige wichtige Richtlinien zu beachten, um den Erfolg und hochwertige Ergebnisse zu gewährleisten.
8 wesentliche Richtlinien für die Konstruktion von Sinterteilen
1. Vermeiden Sie zylindrische Formen senkrecht zur Verdichtungsrichtung
Zylindrische Formen in dieser Ausrichtung können zu einer ungleichmäßigen Verdichtung führen und eine schlechte Sinterqualität zur Folge haben.
2. Akute Werkzeugübergänge und Frontalformen mit dünnen Endabschnitten sind zu vermeiden.
Diese Formen können während des Sinterns Spannungskonzentrationen verursachen, die zu Rissen oder Verformungen des fertigen Teils führen.
3. Vermeiden Sie Stempel mit dünner Wandstärke sowie tiefe und schmale Kerben
Dünnwandige Stempel können zu einem unzureichenden Druck während der Verdichtung führen, was eine unvollständige Sinterung zur Folge hat. Tiefe und schmale Kerben können Spannungskonzentrationspunkte erzeugen und die strukturelle Integrität des Teils beeinträchtigen.
4. Beachten Sie die Konfiguration des Sinterofens
Für eine optimale Gasströmung und Kosteneffizienz wird ein quadratischer Querschnitt empfohlen. Die Abmessungen des Ofens können jedoch je nach den spezifischen Anforderungen der zu verarbeitenden Materialien flexibel sein. Für das Hochtemperatursintern bei über 2000°C kann ein aufgehängter zylindrischer Widerstand erforderlich sein, der durch Stromdurchführungen unterstützt wird.
5. Berücksichtigen Sie die Verteilung des Gasstroms
Es gibt drei grundsätzliche Optionen für die Verteilung des Gasstroms in Sinteröfen: mit Kasten, ohne Kasten oder gar keine Verteilung. Die Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen des Sinterprozesses ab.
6. Anpassung der Sinterparameter an das Material und die Größe des Teils
Der Sinterzyklus sollte Zwischenverweilzeiten und unterschiedliche Heizraten beinhalten, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu gewährleisten und die Zykluszeit zu minimieren. Dies ist besonders wichtig für Teile, die mit dem Binder-Jetting-Verfahren hergestellt werden, da sie während des Sinterns eher zu Formverlusten neigen können.
7. Mögliche Probleme während des Sinterns berücksichtigen
Während des Sinterns können Probleme wie Verzug, Durchbiegung und Defekte auftreten. Konstruktive Überlegungen, wie z. B. das Hinzufügen von Abstandshaltern, Stützrippen oder speziellen Setzgeräten, können dazu beitragen, diese Probleme zu minimieren und die Herstellung hochwertiger Teile zu gewährleisten.
8. Auswahl des geeigneten Sinterofens
Die Auswahl eines Sinterofens hängt von verschiedenen Faktoren ab, u. a. von der Größe der Ofenöffnung, der Betriebstemperatur, der Prozessatmosphäre im Ofen, der Art des Materials und der Masse des Bauteils sowie der erforderlichen Leistung des Ofens. Für die Produktion kleiner Mengen kann ein Chargenofen erforderlich sein, während für die Produktion mittlerer bis großer Mengen ein Durchlaufofen oder ein kundenspezifischer Ofen benötigt wird.
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