Das Sintern ist ein entscheidender Prozess in der Fertigung, bei dem Pulverkörner in feste, zusammenhängende Teile verwandelt werden.
Was passiert während des Sinterns? Die 7 wichtigsten Phasen werden erklärt
1. Bildung des Grünlings
Eine Primärteil-Pulvermischung wird zusammen mit einem Bindemittel in die gewünschte Form gebracht. Das Bindemittel, in der Regel ein Wachs oder ein Polymer, trägt dazu bei, die Form beizubehalten, indem es das Pulver zusammenklebt.
2. Verdampfung oder Abbrand des Bindemittels
Wenn das grüne Teil erhitzt wird, verdampft oder verbrennt das Bindemittel und bereitet das Teil für den nächsten Schritt vor.
3. Verschmelzung der Partikel
Die Temperatur wird ausreichend erhöht, so dass entweder die Primärteilchen leicht schmelzen und an ihren Oberflächen verschmelzen oder ein Zwischenbindemittel wie Bronze schmelzen und sich zwischen den Teilchen verbinden kann. Diese Verschmelzung führt zur Bildung einer starken, zusammenhängenden Struktur.
4. Vorwärmen
In dieser ersten Phase schmilzt der im Teil verwendete Schmierstoff, tritt an der Oberfläche aus oder verdampft. Eine ordnungsgemäße Entfettung ist von entscheidender Bedeutung, um Probleme wie Blasenbildung und Versottung während der anschließenden Sinterphase zu vermeiden.
5. Sintern
Die Sinterphase umfasst einen dreistufigen Prozess: Bildung des Grünteils, Verdampfen oder Abbrennen des Bindemittels und Verschmelzen der Partikel.
6. Bedingungen der Sinterung
Die Sinterung erfolgt in der Regel in Durchlauföfen bei Temperaturen zwischen 750 und 1300 °C, je nach Material und gewünschten Eigenschaften. Das Verfahren arbeitet bei Temperaturen, die unter dem Schmelzpunkt des Grundmetalls liegen, was das Verschweißen von Partikeln und Legierungselementen durch Festkörperdiffusion erleichtert.
7. Abkühlung
Nach dem Sintern wird das Produkt unter kontrollierten Bedingungen abgekühlt, damit es zu einer festen und kohäsiven Struktur erstarrt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit kann angepasst werden, um die Eigenschaften des Endprodukts, wie Härte und Duktilität, zu beeinflussen.
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