FAQs

FAQs zum Sintern

Beim Sintern werden Metallpulver unter Hitze und Druck zu festen Teilen geformt, ohne dass das Material vollständig geschmolzen wird. Im Gegensatz dazu werden beim Gießen flüssige Metalle in Formen gegossen. Sintern ermöglicht eine präzisere Kontrolle der Materialzusammensetzung und Mikrostruktur.

Bestimmte Geometrien und Formen sind im Sinterprozess schwierig oder nicht realisierbar. Dazu gehören Nuten, Unter- und Hinterschneidungen, Gewinde, Rändelungen, Durchgänge quer zur Pressachse und sphärische Abschlüsse ohne mechanische Nachbearbeitung.

Bei der Gestaltung von Sinterteilen sollten folgende Punkte beachtet werden: Laterale Dimensionen (Wandstärken) sollten größer als 1 mm sein, die lateralen Abmessungen unterschiedlicher Teilbereiche sollten mindestens 1/6 ihrer jeweiligen Höhe betragen, scharfe Kanten und eckige Übergänge sowie Ausformungen sollten vermieden werden.

Gesintert werden hauptsächlich Materialien, die auf Eisen, Kupfer oder Aluminium basieren. Durch die Beimischung verschiedener Metalle und Kunststoffe können die Eigenschaften der Materialien an spezifische Anforderungen angepasst werden. Über die genannten üblichen Materialien hinaus können noch viele andere Metalle, aber auch Keramik gesintert werden.

Typische Anwendungen für Sinterteile sind selbstschmierende Gleitlager, Schalldämpfer, Siebe, Zahnräder und Getriebekomponenten, Distanzhalter, Naben, Bremsbeläge, Wärmetauscher und Implantate.

Die Kosten für ein Sinterwerkzeug variieren je nach Komplexität, Größe und Einsatz des Teils und können zwischen € 10.000 und über € 100.000 liegen.

Die Sintertechnologie ist sinnvoll, wenn die Stückzahlen über die Lebensdauer des Teils hoch sind. Allerdings hängt dies von Größe, Form und alternativen Fertigungstechnologien ab, weshalb „hoch“ sehr unterschiedlich sein kann. Ein Kostenvergleich zwischen Sintern und CNC-Fertigung kann hier aufschlussreich sein.

Gängige Nachbearbeitungsmethoden für Sinterteile sind Schleifen, Polieren, Kalibrieren und manchmal auch Wärmebehandlungen, um die gewünschten Oberflächenqualitäten und mechanischen Eigenschaften zu erreichen.

Die Korrosionsbeständigkeit von Sinterteilen hängt stark von der Materialzusammensetzung und Dichte ab. Generell können Sintermetalle durch geeignete Materialauswahl und Nachbehandlungen eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

Alle Pulvermetall-Stähle sind grundsätzlich schweißbar.

Die erreichbaren Toleranzen hängen von der Größe und Richtung des Teils ab. Sie variieren je nach Durchmesser, Höhe, Ebenheit, Parallelität und 90°-Winkel. Die genauen Werte können je nach Material, Sintertemperatur und -zeit variieren.

Größe (Richtung) mm Durchmesser (horizontal) µm Höhe (vertikal) µm Ebenheit (horizontal) µm Parallelität (vertikal) µm 90° (vertikal) µm
10 15 70 25 10 15
20 20 80 30 20 20
30 25 105 40 25 25
50 30 180 60 45 40
50 60 200 80 75 60

Ja, durch Kalibrieren und/oder Nachbearbeitungen können genauere Toleranzen erzielt werden. Unsere Teile können eine Genauigkeit bis auf 4µm erreichen, allerdings ist bei so geringen Toleranzen die Messbarkeit zu berücksichtigen.

Ja, Sinterformteile können sowohl Sinter- als auch Einsatzgehärtet werden.

Die Partikelgröße des Pulvers hat einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des Endprodukts. Feinere Pulver führen zu einer höheren Dichte und besseren mechanischen Eigenschaften, erfordern aber auch höhere Sintertemperaturen und -drücke.

FAQs - Sinterstahl vs. Vollstahl

Die Zugfestigkeit von Vollstahl variiert je nach Legierung und Wärmebehandlung zwischen 400 MPa und über 1.500 MPa. Hochfeste Stähle können sogar Werte von 800 MPa bis über 2.000 MPa erreichen. Sinterstahl hingegen weist in der Regel eine niedrigere Zugfestigkeit auf, die zwischen 200 MPa und etwa 800 MPa liegt. Diese Werte können je nach Dichte und Porosität des Sinterstahls variieren.

Die Bruchdehnung von Vollstahl kann allgemein zwischen 10% und 40% liegen, abhängig von der Legierung und Wärmebehandlung. Hochfeste Stähle, die in kritischen Anwendungen eingesetzt werden, haben oft eine niedrigere Bruchdehnung von etwa 5% bis 15%. Bei Sinterstahl ist die Bruchdehnung in der Regel niedriger und liegt zwischen 1% und 10%. Die poröse Struktur des Sinterstahls führt dazu, dass das Material weniger Verformung vor dem Bruch toleriert.

Die Streckgrenze von Vollstahl kann von 250 MPa bis über 1.000 MPa reichen, je nach Legierung und Wärmebehandlung. Hochfeste Stähle können Streckgrenzen von 700 MPa bis über 2.000 MPa aufweisen. Sinterstahl hat in der Regel eine niedrigere Streckgrenze, die zwischen 100 MPa und etwa 600 MPa liegt. Die poröse Struktur des Sinterstahls führt zu einer früheren plastischen Verformung.

FAQs Pulvermetallurgie

Die Pulvermetallurgie bietet zahlreiche Vorteile, darunter die Fähigkeit, komplexe Formen mit hoher Präzision und minimaler Nachbearbeitung zu produzieren. Sie ist besonders effizient in Bezug auf Materialverbrauch und ermöglicht die Herstellung von Teilen mit kontrollierter Porosität, was für bestimmte Anwendungen wie selbstschmierende Lager oder Filter wichtig ist.

Antwort: Ja, die Pulvermetallurgie eignet sich hervorragend zur Herstellung von Leichtbaumaterialien, da sie die Herstellung poröser Strukturen ermöglicht, die leichter sind, ohne dabei an Festigkeit zu verlieren.

Die Pulvermetallurgie ermöglicht die Herstellung komplexer Formen mit hoher Präzision und minimalen Nachbearbeitungen. Sie ist kosteneffizient, da sie Materialverschwendung minimiert und ermöglicht die Herstellung von Teilen mit kontrollierter Porosität für spezifische Anwendungen.

Die Dichte von Sinterstahl kann durch zusätzliche Verdichtungsprozesse wie das Nachpressen oder das Heißpressen erhöht werden. Theoretisch kann Sinterstahl bis zur Dichte von reinem Eisen verdichtet werden, allerdings erfordert dies spezielle Verfahren und kann die Eigenschaften des Materials beeinflussen

Neben dem Vernickeln gibt es verschiedene Verfahren, um die Oberfläche von Sintermaterialien zu behandeln. Dazu gehören Plattieren, Vergüten, Gleitschleifen, Nitrieren, Passivierung und Beschichten. Jedes dieser Verfahren hat spezifische Vorteile und kann je nach Anforderung des Bauteils eingesetzt werden.

Das Epilamisieren ist ein Verfahren, bei dem eine dünne Schicht eines geeigneten Materials auf Sinterbauteile aufgetragen wird. Dies verbessert die Oberflächeneigenschaften, wie Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Auswahl des Materials hängt von den spezifischen Anforderungen des Bauteils ab.

Ja, die Pulvermetallurgie eignet sich gut zur Herstellung von Verbundwerkstoffen. Verschiedene Materialien können gemischt und gemeinsam gesintert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.