Pulvermetallurgie (PM) gilt als umweltfreundliches Fertigungsverfahren, bei dem Metallpulver zur Herstellung von Bauteilen mit minimalem Abfall verwendet werden. Sie eignet sich hervorragend für die Herstellung komplexer und hochpräziser Bauteile in großen Stückzahlen. Typische Beispiele für pulvermetallurgische Verfahren sind Sinterzahnräder, Rotoren und Zahnräder von Ölpumpen, Buchsen, Zahnriemenscheiben, ABS-Sensorringe, Schlossteile, Stoßdämpferkomponenten und Sinterfilter.
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Was ist Pulvermetallurgie?
Die Pulvermetallurgie-Prozess Zunächst werden die Pulver mit Bindemitteln vermischt, um die Fließfähigkeit und Kompressibilität zu verbessern. Anschließend wird die Mischung unter hohem Druck in einer Matrize zu einem festen Formkörper, dem sogenannten Grünling, verdichtet. Nach dem Pressen wird der Grünling in einen Ofen mit kontrollierter Atmosphäre gegeben, um ihn zu sintern – eine Wärmebehandlung unterhalb des Metallschmelzpunkts. Dieser Schritt verbindet die Partikel und erhöht die Festigkeit und Dichte des Teils, ohne das Metall zu schmelzen.
PM eignet sich ideal für die Herstellung komplexer Formen, minimiert den Materialabfall und ermöglicht die Produktion großer Stückzahlen mit engen Maßtoleranzen.
Beispiele für pulvermetallurgische Produkte
Hier sind einige typische Beispiele für pulvermetallurgische Produkte.
Ölpumpenrotor
Ölpumpenrotoren Sie saugen Öl aus der Ölwanne an und drücken es durch den Motor, um bewegliche Teile zu schmieren, Reibung zu reduzieren und Wärme abzuleiten. Ein typischer Rotorsatz besteht aus einem Innen- und einem Außenrotor, die gemeinsam im Pumpengehäuse rotieren. Innen- und Außenrotor müssen präzise aufeinander abgestimmt sein, wobei das radiale Spiel typischerweise zwischen 0.08 und 0.13 mm liegt.
Das pulvermetallurgische Verfahren eignet sich hervorragend zur Herstellung von Ölpumpenrotoren. Es ermöglicht die präzise Herstellung komplexer Formen mit engen Toleranzen und gewährleistet die erforderliche Passgenauigkeit zwischen Innen- und Außenrotor. Nach Sinterprozess, können die Rotordurchmesser durch Kalibrieren, einen Kaltpressschritt, der die Maßgenauigkeit verbessert, weiter verfeinert werden.
Gesinterte Buchse
Sinterbuchsen sind selbstschmierende Lager, die hergestellt werden, indem Metallpulver (normalerweise Bronze oder Eisen) zu einem Grünling gepresst und anschließend bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Metalls gesintert wird.
Der Sinterprozess erzeugt eine poröse Struktur, die es ermöglicht, das Schmiermittel in den Poren zu halten. Vakuum-ÖlimprägnierungDie Buchse ist daher im Betrieb selbstschmierend.
Sinterbuchsen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die geringe Geräuschentwicklung und kontinuierliche Schmierung erfordern. Typische Anwendungsgebiete sind:
- Elektromotoren
- Haushaltsgeräte (z. B. Waschmaschinen, Ventilatoren, Entsafter)
- Bürogeräte (z. B. Drucker, Kopierer)
- Elektrowerkzeuge
- Fahrzeugsysteme (z. B. Wischermotoren, HLK-Systeme)
Pulvermetallurgie Ausrüstung
Zahnräder sind wichtige Antriebselemente in Maschinen. Herkömmliche Schneidverfahren erfordern jedoch viele Arbeitsschritte und verursachen erheblichen Materialverlust. Pulvermetallurgische Verdichtungsverfahren formen die Zahngeometrie direkt, sodass kaum Nachbearbeitung erforderlich ist.
Dies vereinfacht den Herstellungsprozess und verkürzt die Produktionszeit. Durch minimalen Materialabfall und eine Materialausnutzung von über 95 % trägt es zudem zur Kostensenkung und Verbesserung der Gesamteffizienz bei.
Most Pulvermetallurgie Zahnräder werden aus Eisen-Kupfer-Legierungen, vorlegierten Stählen oder sintergehärteten Stählen hergestellt. Gängige Ausführungen sind Stirnrad-, Schrägverzahnungs-, Kegelrad- und Planetengetriebe. Sie finden breite Anwendung in Fahrzeuggetrieben und Lenksystemen, Haushaltsgeräten, Elektrowerkzeugen, medizinischen Geräten sowie Rasen- und Gartengeräten.
ABS-Sensorring
Der ABS-Ring, auch als Tonring oder Reluktanzring bezeichnet, ist ein wichtiger Bestandteil des Antiblockiersystems (ABS) eines Fahrzeugs.
Es wird an der Radnabe oder Achse montiert und misst mithilfe eines Sensors die Raddrehzahl. Beim Drehen des Rades passieren die Zähne des Schwungrads den Sensor und erzeugen Signale, die an das ABS-Steuergerät gesendet werden. Diese Signale helfen dem System, die Raddrehzahl zu erkennen, ein Blockieren des Rades zu verhindern und so ein sicheres Bremsen zu gewährleisten.
Gesinterte ABS-Ringe werden typischerweise aus F-0000-Material hergestellt. Sie ermöglichen eine endkonturnahe Formgebung, eignen sich für die Großserienproduktion und zeichnen sich durch hervorragende Konsistenz und Kosteneffizienz aus.
Wasserpumpenscheibe
Die Wasserpumpenscheibe ist ein rotierendes Bauteil, das auf der Welle der Wasserpumpe montiert ist. Es wird über einen Riemen von der Kurbelwelle des Motors angetrieben und überträgt diese Bewegung auf die Wasserpumpe. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Motorkühlmittel zirkulieren zu lassen und so die Motortemperatur zu regulieren.
Die Wasserpumpenriemenscheibe wird normalerweise im Pulvermetallurgieverfahren hergestellt und die üblicherweise verwendeten Materialien sind FC-0205, FC-0208, FN-0205, FD-0208.
Stoßdämpferteil
Stoßdämpfer in Automobilen sind wichtige Komponenten des Federungssystems und wirken sich direkt auf Fahrkomfort, Handling und Fahrsicherheit aus.
Stoßdämpferkolben, Stangenführungen und Ventile sind Schlüsselkomponenten von Stoßdämpfern und typische pulvermetallurgische Produkte. Diese Teile erfordern hohe Präzision, Verschleißfestigkeit und Festigkeit, um eine zuverlässige Dämpfungsleistung und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
Beispielsweise weist die Stirnfläche eines Stoßdämpferkolbens drei ringförmige Passflächen auf. Die Ebenheit und Maßunterschiede dieser Flächen wirken sich erheblich auf die Passung zwischen Kolben und Zylinder aus, was wiederum Auswirkungen auf die Fahrzeugsicherheit hat.
Pulvermetallurgie ermöglicht enge Toleranzen in Stoßdämpferteile und bietet eine kostengünstige Lösung für die Massenproduktion.
Zahnriemenrad
A Zahnriemenscheibe In einem Motorsteuerungssystem ist ein Zahnrad an der Kurbel- oder Nockenwelle montiert. Es arbeitet mit dem Zahnriemen zusammen, um die präzise Drehung von Kurbel- und Nockenwelle zu gewährleisten, sodass die Einlass- und Auslassventile im richtigen Moment im Motorzyklus arbeiten.
Die Pulvermetallurgie ist eine praktische Methode zur Herstellung von Zahnriemenscheiben in Motorsystemen. Sie ermöglicht die präzise Herstellung von Zahnprofil und Befestigungselementen in einem einzigen Verdichtungsprozess und gewährleistet so eine zuverlässige Bauteilkonsistenz. Dieser Ansatz ermöglicht hohe Produktionsmengen bei gleichzeitiger Kontrolle von Materialverbrauch und Fertigungskosten.
Teil sperren
Eine weitere typische Anwendung der Pulvermetallurgie-Technologie ist die Herstellung von Türschlosskomponenten, einschließlich Schrankschlössern, elektronischen Türschlössern, intelligenten Türschlössern, UPVC-Türschlössern und Einsteckschlössern.
Im Vergleich zu herkömmlichen Metallherstellungsverfahren senkt die Pulvermetallurgie-Technologie die Herstellungskosten erheblich und ermöglicht eine schnelle und großserienmäßige Produktion von Schlosskomponenten.
Charakteristische gesinterte Türschlosskomponenten Dazu gehören Schließzylinder, Schließbolzen, Schließstangen und Schließstifte. Diese Teile bestehen üblicherweise aus den Werkstoffen FC-0205 oder FC-0208 und sind dampfbehandelt um ein gleichmäßiges Oberflächenbild und eine höhere Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.
Sinterfilter
A Sinterfilter ist ein poröses Bauteil, das durch Pressen und Sintern von Pulvermaterialien hergestellt wird. Die Partikel verschmelzen zu einer festen Struktur, und die Zwischenräume zwischen ihnen bilden winzige, gleichmäßige Poren, die Flüssigkeiten und Gase durchlassen, aber Verunreinigungen blockieren.
Diese porösen Filter sind robust, langlebig sowie hitze- und korrosionsbeständig und eignen sich daher für anspruchsvolle Anwendungen wie die chemische Verarbeitung, Gasreinigung und Flüssigkeitsfiltration.
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