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- Urformen aus dem festen, körnigen oder pulvrigen Zustand

- große technische Bedeutung

Die Fertigung ist die Wandlung eines Rohzustandes in einen

Fertigzustand, wobei die Überführung der Rohform über

Zwischenformen zur Fertigform in einer möglichst geringen Anzahl

von Zwischenformen erfolgen soll.

Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem

Stoff durch Schaffen des Zusammenhalts!

Die Pulvermetallurgie beschäftigt sich mit dem Herstellen von

Teilen aus metallischem Pulver durch Formen und Sintern.

- Gleitmittel: Graphit

- Pulver: Bronze, Eisen, Legierungsmittel

1. MISCHEN

2. FÜLLEN, PRESSEN ODER FREILEGEN

3. GLEITMITTEL AUSBRENNEN -> SINTERN -> ABKÜHLEN

4. KALIBRIEREN

5. SCHMIEDEN

6. NACHBEHANDLUNG


=> Grafiken, Bilder: siehe 11.Folie und 12.Folie

- Büromaschinenbauelemente

- Stoßdämpferteile

- Türschlossbeschläge

- Filter für chemische Industrie, Kraftwerke, Nahrungsmittelindustrie
  und Schalldämpfer

- selbstschmierende Gleitlager

- Zahnräder für Automobilindustrie, Kompressor- und
  Hydraulikanwendungen und Power Tools

- Gewindebuchsen

=> Bilder: siehe 14.Folie

Beim Sintern verbindet sich chemisch ein Haufwerk von

gepressten oder lediglich in einem Behälter eingeschlossenen

Teilchen zu einem zusammenhängenden Körper unter dem

Einfluss erhöhter Temperaturen.

- FESTPHASENSINTERN(Aussehen: ohne Schmelzanteil)


- FLÜSSIGPHASENSINTERN(Aussehen: mit Schmelzanteil)


- REAKTIONSSINTERN(Aussehen: Bildung einer Reaktionsphase)


=> Gefügestrukturbilder: siehe 16.Folie

- GRAFIKEN UND BILDER: SIEHE 17.FOLIE UND 18.FOLIE !!!

- bei beiden Verfahren: Halsbildung durch Adhäsion und Diffusion
 
- Unterschied:
    - Festphasensintern: Vorgang mit Zentrumsannäherung
    - Flüssigphasensintern: Vorgang ohne Zentrumsannäherung

- SIEHE 19.FOLIE

1.MECHANISCH PULVERHERSTELLUNG
  - durch Zerkleinern in Walzen-,Kugel- oder Hammermühlen
  - durch Zerstäuben von Schmelzen:
        - Verdüsungsverfahren durch Druckluft, Druckwasser
          oder Inertgas




2.PHYSIKALISCH-CHEMISCHE PULVERHERSTELLUNG
  - durch Reduktion von Oxiden:
        - Reduktionsverfahren I  : Walzenzunder
        - Reduktionsverfahren II : Eisenerz
  - durch Elektrolyse

- Verdüsen durch Druckluft

- Teilweise Oxidation

- Auffangen in Wasser und Abschrecken

- Wärmebehandlung (1150°C) (Reduktion des Eisenoxids)

- Ergebnis: schwammiges Eisenpulver


=> Bilder: siehe 23.Folie

- Verdüsen durch Druckwasser

- Teilweise Oxidation

- Trocknung

- Wärmebehandlung unter Schutzgas

- AUSGANGSPRODUKT:
  - Walzenzunder: Eisenoxide, Wolframoxid oder Molybdänoxid


- ERGEBNIS:
  - Reduktionspulver
  - Eisen-Wolfram-Molybdän


- EIGENSCHAFTEN:
  - mikroporös
  - Fülldichte: 2.3...2.5 g/cm³
  - gut zu verdichten

1. Mahlen

2. Magnetisches Trennen (Entfernen von Verunreinigungen)

3. Glühung in oxidischer Atmosphäre

4. Reduktion im Durchlaufofen (Reduktionskuchen)

5. Mahlen und Sieben

- AUSGANGSPRODUKTE: reine Eisenerze


- VERFAHRENSABLAUF:
  1. Mahlen
  2. Thermische Reduktion der Eisenerze (20 - 40 h bei 1200 °C)
  3. Mahlen
  4. Magnetisches Trennen
  5. Mahlen und Sieben


- ERGEBNIS: Reduktionspulver (Schwammeisenpulver)
 

- SIEHE 28.FOLIE !!!

- Teilchendurchmesser < 1 μm : Kolloide
  => dient zur Herstellung von Hartmetallwerkzeugen


- Teilchendurchmesser zwischen 1 μm und 1mm : Pulver
  => dient zur Herstellung von Formteilen


- Teilchendurchmesser > 1 mm : Granulat
  => dient zur Herstellung von Metallfiltern

- VORGÄNGE DES MISCHENS (SIEHE 30.FOLIE !)
  1. Diffusion
  2. Konvektion
  3. Scherung


- FLÜSSIGKEITSBINDUNGSARTEN (SIEHE 31.FOLIE !):
  1. Innere Feuchtigkeit
  2. Adsorptionsflüssigkeit
  3. Adhäsionsflüssigkeit
  4. Zwickelkapillarflüssigkeit
  5. Zwischenraumkapillarflüssigkeit
  6. Grobkapillarflüssigkeit

Eine Legierung ist ein Gemisch mind. zweier chemischer Elemente, von denen mind. eines ein Metall ist:
   =>  Legierung = Grundmetall + Zusätze 

Je nach Anzahl der Komponenten in der Legierung spricht man von einer zwei-, drei-, vier- oder Mehrstofflegierung.

Durch die Legierungselemente werden die Werkstoffeigenschaften (z.B. Härte, Korrosionsbeständigkeit) der „Basismetalle“ auf die gewünschte Weise verändert.

- Mischung von
   - Grundpulver
   - Legierungspulver - 2%
   - Gleitmittel (0,5% Lithiumstearat)


- Vorteil: gute Pressbarkeit


- Nachteil: lange Sinterzeiten und hohe Sintertemperatur


- Bild: siehe 33.Folie

- Mischung von
   - Grundpulver
   - Legierungspulver
   - Gleitmittel (0,5 % Lithiumstearat)


=> Das Pulver wird gemischt und geglüht. Es kommt zum örtlichen
      Anlegieren.


- Vorteil: kürzere Sinterzeit


- Nachteil: leichte Beeinträchtigung der Presseigenschaft

=> Durch Verdüsen hat jedes Pulverkorn bereits die     
      Zusammensetzung des legierten Sinterwerkstoffs .


- Vorteil: kurze Sinterzeit


- Nachteil: schlechtere Presseigenschaften

- DICHTE ρ = Masse [g] / Volumen [cm³]
     - Fülldichte (2.4 - 3.8 g/cm³ bei Eisen)
     - Pressdichte (6.7 - 7.2 g/cm³ bei Eisen)
     - theor. Dichte (7.85 g/cm³ bei Eisen)


- RAUMERFÜLLUNG = [tats.Dichte / theor. Dichte] * 100%
     - beim Füllen (30 - 45%)
     - beim Pressen (70 - 90%)
     - massiver Körper (100%)


- PRESSBARKEIT = Dichte ρ / Pressdruck p


- FÜLLFAKTOR = Füllhöhe / Fertighöhe

- SIEHE KLEINES BILD: 37.FOLIE

- SIEHE DIAGRAMM: 38.FOLIE

- das Verhältnis kann als ein exponentiell-steigenden Graphen
  beschrieben werden

- einseitiges Pressen (engl. single action pressing)


- zweiseitiges Pressen (koaxial) (engl. double action pressing)
  mithilfe von  - feststehender Matrize
                       - angetriebener Matrize
                       - schwimmend gelagerter Matrize


- isostatisches Pressen (engl. isostatic pressing)

Die Dichte ist im Bereich vom Reingleiten des Oberstempels

höher, da eine Verkantung der Körner entsteht auf Grund der

Reibung an der Wand. Somt entsteht eine einseitige Verdichtung.

Beim zweiseitigen Pressen mit feststehender Matrize entsteht

somit eine zweiseitige Verdichtung.


- Bilder: siehe 40.Folie, 41.Folie und 42.Folie !

- Stichwörter "angetriebene Matrize":
  Füllstellung, Pressstellung und Abzugstellung


- Stichwörter "schwimmend gelagerte Matrize":
  Füllstellung, Pressstellung, Druckentlastung und Ausstoßstellung

Um ein Formling mit bestimmten Querschnitt zu bekommen, muss

man darauf achten, dass vor dem Pressen eine erforderliche

Pulversäule mit großerem Querschnitt notwendig ist. Das

Werkzeug muss davor auf bestimmte Füllstellung mit Hilfe von

vorgehobenem Stempel eingestellt werden.


=> Bilder: siehe 46. Folie !!

- wichtige Stichwörter:
  1. oberer Verschluss
  2. Hochdruckgefäß
  3. Druckübertragungsmedium
  4. Preßmantel
  5. Pulverfüllung
  6. perforierter Korb
  7. unterer Verschluss
  8. Hochdruckzuführung
  9. Druckmittelablass

Das konventionelle Sintern weist geringere mech.

Werkstoffeigenschaften (Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Biege-

Wechselfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit) auf als Mehrfachpressen

und –sintern sowie Pulverschmieden.


DIAGRAMM: SIEHE 55.FOLIE !