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Sinterformteile - Walther Flender

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Bewegen Sie was!<br />

<strong>Sinterformteile</strong>


ML Sinter Solutions Seite 02<br />

ML Sinter Solutions<br />

Vorsprung duch Sintertechnik


ML Sinter Solutions Seite 03<br />

Formen Sie Ihre Ideen!<br />

ML Sinter Solutions setzt sie perfekt für Sie um. Dabei steckt unsere<br />

wahre Größe im Kleinen. Denn wir liefern höchste Qualität, Langlebigkeit<br />

und Präzision in den Details: den hochwertigen Komponenten für<br />

Maschinenbau und Industrie.<br />

ML Sinter Solution ist der Spezialist<br />

für <strong>Sinterformteile</strong> nach Kundenspezifikation.<br />

Unser Erfolgsrezept klingt<br />

einfach, basiert jedoch auf mehr als<br />

zwei Jahrzehnten Erfahrung. Unser<br />

Produktbereich wurde konstant<br />

weiterentwickelt und verfügt mittlerweile<br />

über einen umfangreichen<br />

Formenpark von mehreren 100<br />

Formen. Wichtiger Vorteil der Zusammenarbeit<br />

mit ML Sinter Solutions:<br />

Wir sind in der Lage, sehr flexibel auf<br />

Ihre speziellen Wünsche zu reagieren.<br />

Hinzu kommt ein umfangreicher<br />

Vor-Ort-Beratungsservice für die<br />

Konstruktions- und Designphase,<br />

der auch eine 3-D-CAD-gestützte<br />

Konstruktionshilfe umfasst.<br />

Dabei ist es für unsere Kunden immer<br />

möglich, auch kleinere Mengen<br />

abzunehmen. Zudem sorgt unser<br />

Anspruch an Präzision dafür, dass<br />

Sie hochwertige Komponenten ohne<br />

Nacharbeit einbauen können. Oft<br />

sind es eben die kleinen Teile, die<br />

für das Ganze den Unterschied ausmachen.<br />

Nutzen auch Sie Ihren Vorsprung im<br />

Markt durch Sintertechnik!


ML Sinter Solutions Seite 04<br />

Unsere Größe liegt im Kleinen!


ML Sinter Solutions Seite 05


ML Sinter Solutions Seite 06<br />

Einleitung<br />

Neben den klassischen Produktionsverfahren mit CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen bzw. verketteten<br />

Fertigungsinseln gewinnt besonders unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten die Pulvermetallurgie und hier<br />

die Sintertechnik zunehmend an Bedeutung. Die Sinterfertigung ist ein pulvermetallurgisches Formgebungsverfahren,<br />

das in mehreren Arbeitsgängen abläuft. In der Arbeitsfolge legt jeder Verfahrensschritt bestimmte<br />

Werkstoffeigenschaften fest.


ML Sinter Solutions Seite 07<br />

Das Presswerkzeug<br />

Das Presswerkzeug besteht im einfachsten Fall aus einer Matritze,<br />

einem Ober- und einem Unterstempel. Für die Formgebung<br />

von Bohrungen werden Dorne, für abgestufte Teile unterteilte<br />

Stempel eingesetzt.<br />

Die Konstruktion des Werkzeugs<br />

und seine Beschaffenheit<br />

ist entscheidend für die<br />

Qualität und die Präzision<br />

des Sinterformteils. Ebenso<br />

wird auch die Lebensdauer<br />

des Werkzeugs von seiner<br />

Genauigkeit, seiner Oberflächengüte<br />

und natürlich<br />

dem Material bedingt. Im<br />

Zusammenspiel modernster<br />

Pressen mit qualitativ hochwertigen<br />

Werkzeugen<br />

werden heute immer mehr<br />

geometrische Möglichkeiten<br />

der Formgebung erreicht.<br />

ML Sinter Solutions verfügt<br />

mittlerweile über einen umfangreichen<br />

Formenpark von<br />

mehreren 100 Formen.<br />

Oberstempel<br />

Pressling<br />

Matritze<br />

Unterstempel<br />

beweglich<br />

Unterstempel<br />

fest<br />

Dorn<br />

Füllen der Form<br />

Der Oberstempel<br />

fährt zu;<br />

die Verdichtung<br />

beginnt<br />

Weiteres<br />

Verdichten<br />

Ende der<br />

Verdichtung<br />

Oberstempel<br />

öffnet;<br />

Matritze fährt<br />

nach unten um<br />

den Pressling<br />

auszustoßen


ML Sinter Solutions Seite 08<br />

1. Schritt: Die Pulvervorbereitung<br />

Für Sinterstahl ist Eisenpulver in elementarer Form der Basisrohstoff. Dem<br />

reinen Eisenpulver werden für bestimmte Eigenschaften verschiedene Metallpulver<br />

über spezielle Legierungsmischtechniken beigemengt. Eine möglichst<br />

homogene Pulvermischung ist wichtig für gleichmäßige Querschnittseigenschaften<br />

innerhalb des Formteils. Kupfer steigert die Festigkeit und Streckgrenze,<br />

vermindert aber die Bruchdehnung. Nickel verbessert ebenfalls die<br />

Festigkeit und erleichtert die Schweißbarkeit. Cu-Ni-Verbindungen begrenzen<br />

die Volumen- und Maßveränderungen während des Sinterprozesses.<br />

Kohlenstoff (Graphit) in geringer Dosis erhöht die Festigkeit und Härte und<br />

verbessert die nachfolgende Wärmebehandlung. Phosphor begünstigt die<br />

Festigkeit und Dehnung, führt aber zu höherer Sinterschwindung. Gleitmittel<br />

werden beigegeben, um die Pressbarkeit der Pulvermischung zu möglichst<br />

hoher Dichte zu erleichtern.<br />

2. Schritt: Das Pressen<br />

Zum Pressen wird das Pulver durch Volumendosierung dem Füllraum<br />

des Werkzeuges zugeführt. Beim Pressen komprimiert das Pulver von<br />

der Fülldichte auf die Pressdichte und erreicht eine Volumenverminderung<br />

um den Faktor 2 bis 2,5.<br />

Der Pressdruck des Stempels bestimmt den Grad der Verdichtung und<br />

liegt im Mittel bei 60 KN/cm 2 für eine Werkstoffdichte von ca. 7,2 g/cm 3 .<br />

Aus der Größe der Pressfläche und dem Pressdruck lässt sich die Presskraft<br />

bzw. die Pressengröße bestimmen oder auch die bei gegebener<br />

Pressengröße herstellbare Pressfläche. Durch den Pressvorgang werden<br />

die Pulverteilchen nur durch Verklammerung und Kaltschweissung<br />

zusammengehalten. Der so entstandene Pressling ist noch nicht belastbar,<br />

sehr bruchempfindlich und wird als Grünling bezeichnet.<br />

3. Schritt: Das Sintern<br />

Die Pressteile (Grünlinge) werden in Durchlauföfen mit abgestuften<br />

Temperaturbereichen (Anwärmen, Sintern, Abkühlen) wärmebehandelt.<br />

Der Sintervorgang erfolgt in der Regel unter reduzierender Atmosphäre in<br />

einem Wärmebereich, der bei ca. 80 % der Schmelztemperatur des Basismaterials<br />

liegt und dauert 60 Minuten. Während der Sinterung entstehen durch<br />

Diffusion an den Berührungsstellen der Pulverkörner neue Kristallite, die für<br />

den Zusammenhalt der an sich heterogenen Pulvermischung verantwortlich<br />

sind. Der Sinterprozess wird durch eine Abkühlphase von ca. 90 Minuten<br />

abgeschlossen. Das beigegebene Gleitmittel dampft in der Anwärmphase<br />

aus und beeinträchtigt die Werkstoffeigenschaften nicht.


ML Sinter Solutions Seite 09<br />

4. Schritt: Nachbehandlungen<br />

Kalibrieren<br />

Das gesinterte Teil wird in einem<br />

dem Presswerkzeug ähnlichen<br />

Kalibrierwerkzeug mit Drücken von<br />

60 bis 80 KN/cm 2 nachverdichtet.<br />

Dabei werden die mechanischen<br />

Eigenschaften durch die Kaltverfestigung<br />

verbessert und auch die<br />

Maßgenauigkeit und Oberflächengüte<br />

erheblich gesteigert. Vor<br />

allem die weicheren Werkstoffe der<br />

Sint-C-Klasse lassen sich durch das<br />

Kalibrieren in ihren Eigenschaften<br />

noch einmal deutlich verbessern.<br />

Härten<br />

Falls die werkstoffeigene Sinterhärte und eine Steigerung durch Dampfbehandlung (siehe Oberflächenbehandlung)<br />

nicht ausreichend sind, können kohlenstoffhaltige Sinterstähle nach verschiedenen Verfahren gehärtet<br />

werden. Eine gute Härtbarkeit ergibt sich bei geringer Porosität und einer möglichst gleichmäßigen Dichteverteilung<br />

im Bereich von Querschnittsveränderungen. Konstante Härtetiefen bei Oberflächenhärtung erfordern eine<br />

Mindestdichte von 7 g/cm 3 , um das Eindringen der Aufkohlmittel bei geringerer Porosität in tiefere Bereiche zu<br />

verhindern. Wegen der Gefahr des Härteverzuges bei maßgenauen Teilen ist ein verzugsarmes Nitrieren oder<br />

Karbonitrieren bei chromhaltigem Material zu empfehlen. Hierbei bilden sich sehr verschleissfeste Randschichten.<br />

Oberflächenbehandlung<br />

Die Sinterteile haben auf Grund der Porosität eine große<br />

Reaktionsoberfläche, so dass gasförmige oder flüssige<br />

Medien leicht nach innen dringen können. Dies ist ein<br />

Vorteil bei Behandlung mit korrosionshemmenden<br />

Medien, z. B. bei der Wasserdampfbehandlung in einer<br />

mit 500 °C überhitzten Wasserdampfatmosphäre, durch<br />

die Eisenoxid in der Randschicht gebildet wird. Damit<br />

wird ein fast vollständiger Porenverschluss und zusätzlich<br />

eine höhere Verschleißfestigkeit erreicht. Ein gewünschter<br />

Korrosionsschutz lässt sich durch Tränken der Sinterteile<br />

in Korrosionsschutzöl erzielen. Eine bessere Langzeitwirkung<br />

und günstigere Gleiteigenschaften erzielt ein<br />

nachfolgendes Phosphatieren. Metallische Überzüge<br />

wie das galvanische Verzinken und Vernickeln haben<br />

bessere Schutzwirkungen, beeinträchtigen aber durch<br />

ihre Schichtdicke >15 µm die Maßgenauigkeit.


ML Sinter Solutions Seite 10<br />

Wirtschaftlichkeit<br />

Schon bei Stückzahlen von einigen Tausend steht<br />

– abhängig von der Komplexität des Bauteiles – ein<br />

wirtschaftliches Produktionsverfahren zur Verfügung,<br />

bei dem abfallfrei produziert und der Rohstoff<br />

restlos ausgenutzt wird. Dank der sehr guten<br />

Formgebungsmöglichkeit in der Pulvermetallurgie<br />

haben gesinterte Serienteile meist einen bedeutend<br />

niedrigeren Herstellungspreis (als vergleichsweise<br />

mechanisch gefertigte Bauteile). Bedingt durch die<br />

hohe Maßgenauigkeit nach dem Sintern ist das Bauteil<br />

meist ohne Nacharbeit einbaufertig, so dass keine<br />

mechanische Endbearbeitung von z.B. Bohrung oder<br />

Verzahnung nötig ist. Bevorzugte Einsatzfelder sind<br />

daher für die Sintertechnik Bauteile mit Innen- oder<br />

Außenverzahnung bzw. komplexen Geometrien.<br />

Gerade hier kann durch Wegfall mehrerer mechanischer<br />

Bearbeitungsoptionen eine Kostenersparnis<br />

bis zu 50 % erreicht werden. Als Beispiel ist im nebenstehenden<br />

Diagramm eine Gegenüberstellung von<br />

mechanisch gefertigten Zahnrädern bzw. gesinterten<br />

Zahnrädern aufgeführt.<br />

relative Fertigungskosten<br />

spanende Bearbeitung<br />

Sinterfertigung<br />

Zahnräder in Sintertechnik<br />

Die zwei verschiedenen Zahnräder werden innerhalb eines Motorantriebes in<br />

Verbindung mit einem Stufenschalter in Regeltransformatoren eingesetzt.<br />

Auf Grund der Bauteilgeometrie und der hohen Anforderungen an die Formtoleranzen<br />

entschied man sich bei der Herstellung der Zahnräder gegen eine<br />

anschließende Härtung, da diese die Parallelität zu stark beeinflusst hätte.<br />

Stattdessen wurde der Sinterstahl D 39 verwendet, welcher sich besonders für<br />

höher beanspruchte Übertragungselemente eignet. Um den Korrosionsschutz<br />

der Zahnräder zu erhöhen, werden die Teile verzinkt und blau chromatiert.<br />

Raststücke für LKW Spiegel<br />

Die Raststücke zum Einsatz in LKW-Spiegelsystemen werden im Außenanbau<br />

verwendet und sind damit einem Temperaturbereich von – 40°C bis +80°C<br />

sowie u.a. Feuchtigkeit ausgesetzt. Der Einbau der Raststücke erfolgt in<br />

verschiedenen Spiegelsystemen. Die äußere Form ist bei jedem Stück<br />

identisch, allerdings unterscheidet sich die Rastgeometrie in ihrem Nutwinkel.<br />

Im Presswerkzeug wurde diese Problemstellung durch einen variierenden<br />

Oberstempel gelöst. Durch die Herstellung der Serienteile mit Sintertechnik<br />

erhalten die Raststücke die nötige Härte und zusammen mit dem Rostschutztränken<br />

eine hohe Lebensdauer.


ML Sinter Solutions Seite 12<br />

Sinterwerkstoff<br />

Die Werkstoffe für <strong>Sinterformteile</strong> sind in ihren Eigenschaften<br />

und Bezeichnungen in Werkstoff-Leistungsblättern nach DIN<br />

30910 genormt.<br />

Die Sinterwerkstoffe sind in verschiedene Klassen eingeteilt,<br />

die durch Buchstaben gekennzeichnet sind; das Kriterium für<br />

die Klassifizierung ist hierbei die Porosität, ausgedrückt durch<br />

das Verhältnis von Material- zu Gesamtvolumen des Sinterteiles.<br />

Jede Werkstoffklasse eignet sich auf Grund seiner Eigenschaften<br />

ganz besonders für bestimmte Einsatzbereiche.<br />

Werkstoffklasse<br />

Porosität<br />

ΔVx100 / V(%)<br />

Anwendungen<br />

Sint-AF >27 Filter<br />

Sint-A 25 + 2,5 Gleitlager<br />

Sint-B 20 + 2,5 Gleitlager und Formteile<br />

mit Gleiteigenschaften<br />

Sint-C<br />

Sint-D<br />

15 + 2,5<br />

10 + 2,5<br />

Gleitlager und Formteile<br />

Formteile<br />

Porosität von Sinterwerkstoffen und Anwendungsbeispiele<br />

Technologische Eigenschaften<br />

der lieferbaren Sinterwerkstoffe<br />

Werkstoff<br />

Bezeichnung<br />

(ähnlich<br />

DIN 30910-4)<br />

Dichte<br />

Härte<br />

Streckgrenze<br />

Zugfestigkeit<br />

Dauerwechselfestigkeit<br />

σ D<br />

Bruchdehnung<br />

E-Modul<br />

ρ HB R m R p0,1 A E x 10³<br />

(g/cm³) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (%) (N/mm²)<br />

ungefährer Vergleichswerkstoff<br />

bezüglich R p0,2<br />

Sintereisen Sint - C 00 6,4 - 6,8 > 35 120 60 55 3 100 G-AlSi 12<br />

Sint - C 01 6,4 - 6,8 > 70 240 170 70 2 100 St 33; GG 25<br />

Sint - C 10 6,4 - 6,8 > 40 200 140 80 2 100 -<br />

Sint - C 11 6,4 - 6,8 > 80 390 290 90 1 100 St 37-2k<br />

Sint - C 21 6,4 - 6,8 > 105 470 360 - < 1 100 9SMnPb28 K<br />

Sinterstahl<br />

Sint - C 30 6,4 - 6,8 > 55 360 290 90 2 100 St 37-2k; GGG 50; St 60-2<br />

Sint - C 31 6,4 - 6,8 > 50 320 220 - 1 100 -<br />

Sint - C 32 6,4 - 6,8 > 55 400 370 - < 1 100 -<br />

Sint - C 35 6,4 - 6,8 > 70 290 180 80 9 100 St 37; GTS 25; GG 30<br />

Sint - C 36 6,4 - 6,8 > 80 330 270 80 4 100 St 50-2<br />

Sint - C 39 6,4 - 6,8 > 90 480 350 105 1 100 9S20<br />

Sint - C 40 6,4 - 6,8 > 95 330 250 - 1 100 X5 CrNi 18 10; AISI 316<br />

Rostfreier<br />

Sint - C 42 6,4 - 6,8 > 140 420 330 - 1 100 AISI 430<br />

Sinterstahl<br />

Sint - C 43 6,4 - 6,8 > 165 510 370 - 1 100 AISI 410<br />

Sinterbronze Sint - C 50 7,2 - 7,7 > 35 150 90 - 4 50 CuZn33Pb<br />

Sintereisen Sint - D 00 6,8 - 7,2 > 45 170 80 70 8 130 -<br />

Sint - D 01 6,8 - 7,2 > 90 300 200 95 2 130 St 37-2<br />

Sint - D 10 6,8 - 7,2 > 50 250 180 100 3 130 St 37-2<br />

Sint - D 11 6,8 - 7,2 > 95 460 370 105 2 130 Ck35; 9SMnPb28K; 9S20K<br />

Sint - D 30 6,8 - 7,2 > 60 460 330 130 2 130 -<br />

Sinterstahl Sint - D 31 6,8 - 7,2 > 60 380 260 - 2 130 -<br />

Sint - D 32 6,8 - 7,2 > 60 520 480 - 1 130 -<br />

Sint - D 35 6,8 - 7,2 > 80 310 210 100 10 130 Ck 22; St 52-3<br />

Sint - D 36 6,8 - 7,2 > 90 350 300 105 5 130 St 37-3; C 22<br />

Sint - D 39 6,8 - 7,2 > 120 560 380 130 2 130 9SMnPb28K; Ck35; C 45<br />

Rostfreier<br />

Sinterstahl<br />

Sint - D 40 6,8 - 7,2 > 125 400 320 - 2 130 AISI 316<br />

Sinterbronze Sint - D 50 7,7 - 8,1 > 45 220 120 - 6 70 CuSn12


ML Sinter Solutions Seite 13<br />

Mechanische<br />

Eigenschaften von<br />

Sinterstahl<br />

Die Werkstoffeigenschaften sind abhängig von den verschiedenen<br />

Legierungen und in besonderer Weise von der Porosität<br />

bzw. Dichte des gesinterten Materials.<br />

Diagramm: Mechanische Eigenschaften von Sinterstahl in<br />

Abhängigkeit von der Dichte und Porosität<br />

Werkstoff-<br />

klasse und<br />

Kennziffer<br />

Chemische Zusammensetzung der Sinterwerkstoffe<br />

C Cu Ni Mo P Fe andere<br />

(%) (%) (%) (%) (%) (%) (%)<br />

Eigenschaften / Anwendungen<br />

C 00 < 0,3 < 1 - Rest < 2<br />

C 01 0,3 - 0,9 < 1 - - - Rest < 2<br />

C 10 < 0,3 1 - 5 Rest < 2<br />

gute Gebrauchseigenschaften<br />

C 11 0,4 - 1,5 1 - 5 - - - Rest < 2<br />

und geeignet für Nachbehandlungen,<br />

C 21 0,4 - 1,5 5 - 10 - - - Rest < 2<br />

einschließlich Kalibrieren zur<br />

C 30 < 0,3 1 - 5 1 - 5 < 0,6 - Rest < 2<br />

Optimierung der mechanischen<br />

C 31 < 0,3 < 3,0 < 5,0 0,6 - 2 - Rest < 2<br />

Eigenschaften für spezielle<br />

C 32 0,3 - 0,9 < 3,0 < 5,0 0,6 - 2 - Rest < 2<br />

Anforderungen<br />

C 35 < 0,3 < 1 - - 0,3 - 0,6 Rest < 2<br />

C 36 < 0,3 1 - 5 - - 0,3 - 0,6 Rest < 2<br />

C 39 0,3 - 0,6 1 - 3 1 - 5 < 0,6 - Rest < 2<br />

C 40 < 0,08 - 10 - 14 2 - 4 Cr: 16 - 19 Rest < 2 säurebeständig<br />

C 42 < 0,08 - - - Cr: 16 - 19 Rest < 2 säurebeständig<br />

C 43 < 0,3 - - - Cr: 11 - 13 Rest < 2 korrosionsbeständig<br />

C 50 - Rest - - Sn: 9 - 11 Rest < 2<br />

auf Kupferbasis, gute Gleiteigenschaften,<br />

korrosionsbeständig<br />

D 00 < 0,3 < 1 - - Rest < 2<br />

D 01 0,3 - 0,9 < 1 - - - Rest < 2<br />

D 10 < 0,3 1 - 5 - - Rest < 2<br />

D 11 0,4 - 1,5 1 - 5 - - - Rest < 2<br />

D 30 < 0,3 1 - 5 1 - 5 < 0,6 - Rest < 2<br />

D 31 < 0,3 < 3,0 < 5,0 0,6 - 2 - Rest < 2<br />

D 32 0,3 - 0,9 < 3,0 < 5,0 0,6 - 2 - Rest < 2<br />

D 35 < 0,3 < 1 - - 0,3 - 0,6 Rest < 2<br />

D 36 < 0,3 1 - 5 - - 0,3 - 0,6 Rest < 2<br />

D 39 0,3 - 0,9 1 - 3 1 - 5 < 0,6 - Rest < 2<br />

geeignet für höher beanspruchte<br />

Übertragungselemente<br />

wie z. B. Hebel, Exzenter, Nocken<br />

mit Profilbohrungen, etc.<br />

D 40 < 0,08 - 10 - 14 2 - 4 Cr: 16 - 19 Rest < 2 säurebeständig<br />

D 50 - Rest - - Sn: 9 - 11 Rest < 2<br />

auf Kupferbasis, gute Gleiteigenschaften,<br />

korrosionsbeständig


ML Sinter Solutions Seite 14<br />

Gestaltung von <strong>Sinterformteile</strong>n<br />

Bestimmte technische Anforderungen an Sinterteile können<br />

auf unterschiedliche Weise erfüllt werden. Beispielsweise wird<br />

eine hohe Genauigkeit der Teile durch eine einfachere Geometrie,<br />

eine schwindungsarme Legierung, einen Kalibriervorgang<br />

oder auch durch eine spanende Nachbearbeitung erreicht. Für<br />

die Entscheidung, welche mögliche Variante gewählt wird, sind<br />

in der Regel die resultierenden Kosten ausschlaggebend. Das<br />

Bild unten zeigt schematisch die wichtigsten Einflussgrößen<br />

auf den Stückpreis. Bestimmte Legierungszusätze wie Chrom,<br />

Molybdän oder Nickel, die das Werkstoffverhalten beeinflussen<br />

sollen, erhöhen die Material- und Herstellkosten (höherer<br />

Mischaufwand) (1). Je höher die gefertigte Stückzahl ist, umso<br />

geringer ist der resultierende Stückpreis wegen der Abnahme<br />

des Fixkostenanteils (2).<br />

Die Geometrieverhältnisse eines Sinterteiles beeinflussen ganz<br />

entscheidend die Werkzeugkosten sowie die Gebrauchs- und<br />

Werkstoffeigenschaften. Jede Profilierung bedeutet einen<br />

komplizierteren Werkzeugaufbau und damit einen erhöhten<br />

Werkzeugverschleiß. Hinterschneidungen in Pressrichtung<br />

(Gewinde, negative Schrägen, Querbohrungen etc.) sind presstechnisch<br />

nicht möglich; diese können nur durch spanende<br />

Bearbeitung hergestellt werden (3).<br />

Grundtoleranzen von IT 8 bis IT 9 quer zur Pressrichtung und IT<br />

11 bis IT 12 in Pressrichtung sind ohne Nacharbeit herstellbar.<br />

Durch einen Kalibriervorgang (separates Werkzeug) sind Toleranzen<br />

von IT 7 erreichbar (4). Sinterteile mit einer erhöhten<br />

Dichte weisen Vorteile bezüglich ihrer Gebrauchseigenschaften<br />

auf (siehe Diagramm Seite 13). Eine hohe Dichte erfordert<br />

gesteigerte Pressdrücke und robustere Werkzeugauslegung.<br />

Daher sollte die Dichteforderung im Einzelfall sorgfältig abgewogen<br />

werden (5). Erfordert die Genauigkeit oder Ausführung<br />

der Sinterteile eine spanende Bearbeitung, führt dies nicht<br />

zuletzt wegen des hohen Handlingaufwandes zu einer erheblichen<br />

Stückpreissteigerung (6).<br />

Einflussgrößen auf den Stückpreis


ML Sinter Solutions Seite 15<br />

Gestaltungshinweise<br />

Ungünstig Günstig Bemerkungen<br />

< 1,5<br />

> 1,5<br />

Weder der Durchmesser von Bohrungen noch der Abstand zu<br />

einer Werkstückkante sollte kleiner 1,5 mm sein.<br />

< Ø2<br />

> Ø2<br />

< 2 > 2<br />

d<br />

d<br />

Wenn der Oberstempel öffnet, gibt es kein Kräftegleichgewicht<br />

mehr in dem Pressling: die elastische Verformung des Unterstempels<br />

und die inneren Kräfte in dem Pressling versuchen<br />

das Teil zu verbiegen. Ein entsprechendes Wandstärkenverhältnis<br />

ist zu empfehlen.<br />

s<br />

s<br />

s / d < 0,1<br />

s / d > 0,1<br />

Tangentiale Übergänge erfordern scharfe bzw. spitze Werkzeugkanten<br />

und sind deshalb zu vermeiden.<br />

Enge Aussparungen sollten vermieden werden, da hierfür ein<br />

Werkzeug mit geschwächten Sektionen nötig wäre.


ML Sinter Solutions Seite 16<br />

Gestaltungshinweise<br />

Ungünstig Günstig Bemerkungen<br />

Lange und dünne Stege verhindern eine gute Befüllung des<br />

Werkzeuges mit dem Metallpulver; zudem sind die Stempel<br />

zerbrechlich.<br />

R = 0,2<br />

Gerundete Ecken und Kanten begünstigen den Pulverfluss und<br />

erhöhen die Standzeit der Werkzeuge.<br />

R = 0,2<br />

Dünne Wandstärken < 2 mm sollten vermieden werden; sie<br />

behindern den Pulverfluss und schwächen die Stempel.<br />

< 2 > 2<br />

Bei vollständig konischen Werkstücken würde der Oberstempel<br />

während des Pressvorgangs in der Matrize verklemmen.<br />

Ein zylindrischer Ansatz verhindert dies.<br />

> 0,5


ML Sinter Solutions Seite 17<br />

Ungünstig Günstig Bemerkungen<br />

H<br />

A<br />

B<br />

a<br />

b<br />

Die Tiefe von Nuten, die durch den Oberstempel geformt<br />

werden, darf nicht zu groß sein. Die Verdichtung des Pulvers<br />

unterhalb der Nuten wäre im Verhältnis zu dem gesamten<br />

Werkstück zu hoch.<br />

Für Form A: a < 0,2 x H<br />

Für Form B: b < 0,3 x H<br />

d<br />

> 5˚<br />

Die mit „d“ bemaßten Zonen werden durch den Oberstempel<br />

geformt. Während des Zurückziehens des Oberstempels<br />

bewirkt die Reibung zwischen diesem und der Außenwand des<br />

Werkstücks eine Zerstörung (Aufrauhung) der Oberfläche. Eine<br />

Ausformschräge verhindert dies.<br />

Bei Zahnrädern mit einem Modul m < 0,5 können sich die Pulverkörner<br />

in der Verzahnung verklemmen und verhindern eine<br />

vollständige Befüllung.<br />

m < 0,5 m > 0,5<br />

Um eine möglichst gleichmäßige Verdichtung über die Länge<br />

des Presslings zu erreichen, sollte das Verhältnis s/H > 1:4 sein.<br />

H<br />

s


ML Sinter Solutions Seite 18<br />

Gestaltungshinweise<br />

Ungünstig Günstig Bemerkungen<br />

d<br />

Bei langen Körpern soll das Verhältnis H/d nicht größer als 4<br />

sein, da die Dichte durch Reibvorgänge mit der Entfernung zum<br />

Pressstempel abnimmt.<br />

H<br />

Vorgaben für die Ausführung von Fasen bei <strong>Sinterformteile</strong>n<br />

Für runde Kanten und steile Winkel wären dünne und scharfkantige Werkzeuge notwendig. Diese Werkzeugkanten würden sich<br />

beim Pressen gegen die Matrize verbiegen und verklemmen bzw. extrem verschleißen. Eine kleine, flache Fläche an den Kanten<br />

erhöht die Standzeiten.<br />

A max B max (mm) C max (mm) D max (mm) E max (mm)<br />

45˚ 0,3 0,15 0,1 0,3<br />

45˚ 0,5 0,25 0,2 0,5<br />

60˚ 0,6 0,5 0,2 1,0


Maschinenlager GmbH, ML Sinter Solutions,<br />

Schwarzer Weg 100–107, 40593 Düsseldorf, Fax 0211 – 70 07 – 303<br />

Checkliste Technische Anforderungen <strong>Sinterformteile</strong><br />

01. Interessent Firma Kundennummer<br />

oder bereits Kunde<br />

02. Gegenstand Zeichnungs-Nr. Anfrage-Nr. Anfragedatum<br />

03. Einsatzfall mit Einbauskizze: Branche:<br />

Beschreibung des Einsatzfalles:<br />

04. Vorhandene Ausführung nein ja, nach Zeichnungs-Nr.<br />

Zielpreis: EUR / Stück Bedarf: Stück/Jahr über ca. Jahre<br />

05. Werkstoff zu ersetzen durch Sinter-Werkstoff durch ML festzulegen<br />

06. Belastungen durch:<br />

Größe der auftretenden Kräfte :<br />

07. Besondere Einsatzbedingungen / Sicherheitsrelevanz:<br />

chemische Einflüsse durch<br />

Temperaturen<br />

Feuchtigkeit<br />

08. Wärmebehandlung nach DIN 30912 T3<br />

Einsatzhärten (Dichte mind. 7g / cm 3 ) ---------> Härtetiefe:<br />

Nitrieren (Härte max. 600 – 700 HV 0,1) ---------> Härtetiefe:<br />

Dampfbehandlung<br />

Sonstige:<br />

09. Oberflächenbehandlung nach DIN 30912 T4<br />

Rostschutztränken<br />

Verzinken<br />

Sonstige<br />

Phosphatieren<br />

Vernickeln<br />

10. Konstruktive Änderungen möglich? ja nein<br />

11. Nachträgliche mechanische Bearbeitung? ja nein<br />

12. Nachträgliche Verbindung durch Schweißen Löten Kleben<br />

Pressen Nieten Schrauben<br />

13. Prüfverfahren: Erstmusterbericht Serienteile nach Prüfplan-Nr.<br />

Besondere Prüfverfahren (z.B. nach VDA, etc.)<br />

14. Terminwunsch: Erstmuster Serie<br />

Lieferquoten (Losgrößen):<br />

Stück/Quartal/Jahr (nicht < 5000 Stück)<br />

15. Datum Checkliste ausgefüllt von (Name) Unterschrift Telefon-Nr. für Rückfragen


Maschinenlager GmbH<br />

ML Sinter Solutions<br />

Schwarzer Weg 100 –107<br />

40593 Düsseldorf<br />

Tel. 0211 – 70 07 – 03<br />

Fax 0211 – 70 07 – 303<br />

info@sinter-solutions.de<br />

www.sinter-solutions.de<br />

FOT 606

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