Das Sintern ist ein entscheidender Schritt nach der Verdichtung in der Pulvermetallurgie. Er verbessert die mechanischen Eigenschaften der verdichteten Metallteile erheblich. Bei diesem Verfahren werden die Teile auf eine Temperatur knapp unter dem Schmelzpunkt des Hauptmetalls erhitzt. Dadurch können sich die Metallteilchen besser verbinden, was die Porosität verringert und die strukturelle Integrität insgesamt verbessert.
Warum das Sintern nach dem Verdichten notwendig ist: 4 Hauptgründe für die Veredelung von Metallteilen
1. Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
Nach dem Verdichten weisen die Teile eine gewisse "Grünfestigkeit" auf. Diese ist ausreichend, um sie zu handhaben, aber nicht ausreichend für eine funktionelle Verwendung. Das Sintern ist unerlässlich, um die für praktische Anwendungen erforderliche optimale Festigkeit und Härte zu erreichen. Durch die Wärmebehandlung während des Sinterns können sich die Metallpartikel stärker verbinden und "Sinterhälse" bilden, die die Porosität innerhalb des Teils verringern und seine Gesamtfestigkeit erhöhen.
2. Entfernung von Schmiermitteln und Reduzierung des Sauerstoffs
Bei der Verdichtung werden häufig Schmiermittel verwendet, um den Prozess zu erleichtern. Das Sintern trägt dazu bei, diese Schmiermittel zu beseitigen, die nicht mehr benötigt werden und die Leistung des Teils beeinträchtigen könnten, wenn sie zurückbleiben. Außerdem wird durch das Sintern die Sauerstoffmenge auf der Oberfläche des Pulvers reduziert, was die Widerstandsfähigkeit des Teils gegen Korrosion und andere Umweltfaktoren verbessern kann.
3. Diffusion von Elementen
In vielen Fällen enthält das Metallpulvergemisch andere Elemente wie Nickel, Kupfer oder Graphit. Durch das Sintern werden diese Elemente teilweise oder vollständig diffundiert, wodurch sich bestimmte Eigenschaften des Teils verbessern lassen, z. B. die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeleitfähigkeit oder die Verschleißfestigkeit. Diese kontrollierte Diffusion ist entscheidend für das Erreichen der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.
4. Fertigstellung des Teils
Während die Verdichtung dem Teil die anfängliche Form und eine gewisse Festigkeit verleiht, wird das Teil durch das Sintern fertiggestellt, so dass es einsatzbereit ist. Beim Sintern verschmelzen die Partikel vollständiger, was zu einem härteren, festeren Teil führt, das den Belastungen der vorgesehenen Anwendung standhalten kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Sintern ein wichtiger Schritt im pulvermetallurgischen Prozess ist, der auf die Verdichtung folgt. Es verwandelt die "grünen" verdichteten Teile in voll funktionsfähige Komponenten, indem es ihre mechanischen Eigenschaften verbessert, Verunreinigungen entfernt und die richtige Verteilung der Legierungselemente sicherstellt. Dieser Schritt ist entscheidend für die Herstellung zuverlässiger, hochwertiger Metallteile, die den strengen Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungen genügen.
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