Das Sintern ist ein Verfahren, das dazu dient, Metallpartikel miteinander zu verbinden, die Porosität zu verringern und die Gesamteigenschaften eines Objekts zu verbessern. Es ist besonders effektiv bei Metallen mit hohem Schmelzpunkt und kann die Festigkeit und strukturelle Integrität von Metallprodukten erhöhen. Bei diesem Verfahren wird das Rohmaterial in eine bestimmte Form gebracht, in der Regel als Pulver, verdichtet, erhitzt, um die Partikelbindung zu erleichtern, ohne zu schmelzen, und dann zum Erstarren abgekühlt.
Bei der Sinterung verwendete Materialien:
- Das Sintern ist für eine Vielzahl von Werkstoffen geeignet, darunter:Metalle:
- Zu den gängigen Metallen, die beim Sintern verwendet werden, gehören Eisen, Kupferstähle, Nickelstähle, rostfreie Stähle, hochfeste niedrig legierte Stähle, mittel- und hochgekohlte Stähle, Messing, Bronze und magnetische Weicheisenlegierungen. Diese Metalle können im 3D-Druckverfahren zu Grünteilen geformt und dann gesintert werden, um hochwertige Teile mit geringer Porosität herzustellen.Polymere:
- Werden für das Rapid Prototyping, die Herstellung von Filtern und Schalldämpfern sowie für spezielle Verbundwerkstoffkomponenten verwendet.Keramiken:
Wird häufig für die Herstellung von Kleinteilen wie Zahnrädern und Lagern für Hochtemperaturanwendungen verwendet, wobei Materialien wie Zirkoniumdioxid und Aluminiumoxidkeramik beliebte Optionen im 3D-Druck sind.Sinterverfahren:
- Der Sinterprozess umfasst mehrere Stufen:
- Bildung des Rohmaterials: Das Rohmaterial, in der Regel in Form eines Pulvers, wird in eine bestimmte Form gebracht.
- Verdichtung: Das Pulver wird mit Druck verdichtet, um Gleichmäßigkeit zu gewährleisten und Hohlräume zu beseitigen.
- Erhitzen: Das verdichtete Material wird in einem Sinterofen erhitzt. Die Temperatur wird sorgfältig reguliert, um die Bindung der Partikel zu erleichtern, ohne sie vollständig zu schmelzen. In dieser Phase findet eine Diffusion der Partikel statt, die zur Bildung von Einschnürungen und zur Verdichtung führt.
Abkühlung: Das gesinterte Produkt wird abgekühlt, so dass es zu einer festen und kohäsiven Struktur erstarrt.
Bei der Sinterung verwendete Gase:
- Bei Sinterprozessen, die Atmosphärendruck erfordern, werden Schutzgase wie Wasserstoff, Stickstoff oder Kohlenmonoxid verwendet, um Oxidation und andere unerwünschte Reaktionen während des Erhitzungsprozesses zu verhindern.Wichtigste Sinterverfahren:
- Das Sintern wird für verschiedene Werkstoffe und Verfahren eingesetzt, darunter:
- Metallisches Sintern: Zur Herstellung von kleinen Metallteilen wie Zahnrädern und Riemenscheiben sowie von groben Metallpulvern für Filter, Schalldämpfer und ölgefüllte Lager.
Polymer-Sintern:
Wird in erster Linie für das Rapid Prototyping und die Herstellung spezieller Verbundstoffkomponenten verwendet.
