Metallbauteile können mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile und erfordert eine andere Verarbeitungsmethode.
Die Entscheidung für die gewählte Methode hängt von der Art der Komponenten und den Eigenschaften ab, die ein bestimmter Prozess bietet. Pulvermetallurgie und Stanzen sind zwei häufig verwendete Verfahren zur Herstellung von Metallkomponenten.
Diese beiden Verfahren unterscheiden sich voneinander und haben ihre Vor- und Nachteile. In diesem Blogbeitrag stelle ich Ihnen einen ausführlichen Vergleich zwischen Pulvermetallurgie und Stanzen vor.
Inhalte
Was ist Pulvermetallurgie?
Die Pulvermetallurgie verwendet, wie der Name schon sagt, Metallpulver zur Herstellung von Metallkomponenten. Bei diesem Verfahren wird eine Form verwendet, in der Metallpulver verdichtet und anschließend im Sinterschritt hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wodurch das Metallpulver fest wird.
Das Verfahren der Pulvermetallurgie hat zahlreiche Vorteile, aber auch einige Nachteile. Einige davon werden im Folgenden erläutert:
Vorteile der Pulvermetallurgie
Pulvermetallurgie-Industrie hat die Vorteilen durch hohe Designflexibilität, enge Toleranzen und kostengünstige Massenproduktion.
Flexible Gestaltungsmöglichkeiten
Durch Pulvermetallurgie können mehrstufige Teile, Zahnräder und Riemenscheiben mit hoher Präzision ohne Nachbearbeitung hergestellt werden, was beim Stanzverfahren schwierig ist.
Große Materialauswahl
In der Pulvermetallurgie kommen zahlreiche Werkstoffe zum Einsatz, darunter Stahllegierungen und rostfreie Stähle. Auch die Bauteile können bei der Herstellung mit Kohlenstofffasern und Keramik verstärkt werden.
Materialeffizienz
Die Materialausnutzungseffizienz der Pulvermetallurgie liegt bei über 95 %, bei weniger Abfall, was zur Einsparung von Rohstoffkosten beiträgt.
Enge Toleranzen
Gesinterte Teile haben gute radiale Maßtoleranzen, typischerweise im Bereich von IT7 bis IT9. Nach der Dimensionierungsprozess, können Toleranzen von IT5 bis IT7 erreicht werden.
Nachteile der Pulvermetallurgie
Werkzeuggebühr
Pulvermetallurgie-Werkzeuge sind normalerweise teurer, da sie eine hohe Präzision erfordern und hohem Druck und Abrieb durch Metallpulver standhalten müssen.
Porosität
Sintermetallteile enthalten im Inneren Poren und die Hersteller müssen normalerweise eine Oberflächenbehandlung durchführen, um Rost zu verhindern und Dichte, Härte usw. zu erhöhen.
Erstinvestition
Für die Pulvermetallurgie werden verschiedene Geräte benötigt, darunter ein Pulvermischer, eine Pulververdichtungspresse, ein Sinterofen, eine Oberflächenbehandlungsanlage, eine Kalibrierpresse und vieles mehr. Dies kann eine relativ hohe Anfangsinvestition erfordern.
Was ist Stempeln?
Stanzen ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Metallbleche oder -streifen mithilfe einer Presse und einer Matrize in bestimmte Formen gebracht werden.
Diese Bleche werden in einer Matrize gepresst, wobei viele Schritte wie Biegen, Schneiden und Formen durchgeführt werden.
Vorteile des Stempelns
Der Stanzprozess hat folgende Vorteile:
Große Auswahl an Materialien
Beim Stanzen stehen zahlreiche Metallmaterialien zur Auswahl, darunter Aluminium, Kupfer, Messing, Stahl, Edelstahl, Nickel usw.
Gute Oberflächenbeschaffenheit
In den meisten Fällen ist die Oberflächenbeschaffenheit der durch Stanzen hergestellten Komponenten hervorragend, sodass keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte erforderlich sind.
Kostengünstig
Das Stanzverfahren eignet sich für die kostengünstige Produktion großer Stückzahlen und trägt daher zur Kostenersparnis bei.
Hohe Präzision
Durch Stanzen lassen sich Komponenten mit engen Toleranzen herstellen und somit hochpräzise Teile herstellen.
Nachteile des Stanzens
Obwohl das Stanzverfahren die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz, einer guten Oberflächengüte und einer hohen Präzision bietet, hat es auch einige Nachteile.
Materialabfall
Beim Stanzen handelt es sich um einen subtraktiven Fertigungsprozess, bei dem die Materialausnutzungsrate nicht hoch ist.
Geringe Designflexibilität
Das Stanzverfahren eignet sich in erster Linie für flache Metallbleche, daher ist das Verfahren möglicherweise nicht ideal für die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien.
Beim Vergleich dieser beiden Verfahren weisen beide Vor- und Nachteile auf, die nun von der Anwendung und dem gewählten Verfahren abhängen.
Die Pulvermetallurgie hingegen ist ein endkonturnahes Herstellungsverfahren mit einzigartigen Vorteilen wie geringerem Rohstoffabfall und höherer Designflexibilität. Gleichzeitig eignet sich das Stanzen für die Massenproduktion in kürzerer Zeit.
Die Entscheidung für das Verfahren hängt vom Produktionsvolumen, der Komplexität und der Größe des hergestellten Teils ab.