Was sind Sekundäroperationen in der Pulvermetallurgie?

Sintern ist eine hervorragende Möglichkeit, die Festigkeit von Teilen zu erhöhen.

Es ist jedoch nicht perfekt.

Möglicherweise benötigen Sie zusätzliche Funktionen durch sekundäre Vorgänge in der Pulvermetallurgie (PM).
Durch die Sekundärverarbeitung können Produkte ihre Verschleißfestigkeit erhöhen, Korrosion verhindern, die Bauteilgröße kontrollieren und ihr Aussehen verbessern. Im Folgenden werden diese Sekundärprozesse näher erläutert.

Gängige Sekundäroperationen in der Pulvermetallurgie

Maschinenbearbeitung

Zerspanung in der Pulvermetallurgie bezieht sich auf den Einsatz verschiedener Techniken zum Formen, Veredeln oder Verfeinern von Metallpulverkomponenten. Zu den wichtigsten Vorgängen gehören:

• Bohren ist die Erzeugung oder Fertigstellung von Löchern in Pulvermetallteilen.
• Tapping Erzeugt Gewindelöcher in Bauteilen.
• Fräsen ist ideal, um Material von einer Oberfläche zu entfernen, um die gewünschte Größe und Form zu erhalten.
• Drehung formt ein Teil, indem es relativ zu einem Schneidwerkzeug gedreht wird, was normalerweise auf einer Drehbank geschieht.
• Schleifen trägt zur Erzielung hoher Präzision und glatter Oberflächen bei.

Größe

Teile, die aus dem Sinterofen kommen, können Größenänderungen erfahren. Sie benötigen also Dimensionierungsprozess um die Teilegenauigkeit zu verbessern.

Das Kalibrieren ist ein Nachpressverfahren, das es ermöglicht, Teile mit engeren Toleranzen und einer besseren Oberflächengüte zu versehen. Manchmal kann durch das Kalibrieren eine um 50 % höhere Genauigkeit erreicht werden als Sinterprozess allein.

Imprägnieren

Bei der Anwendung auf Lagern und Buchsen unterstützt die Imprägnierung die Schmierung. Sie verringert Reibung und Verschleiß während des Betriebs des Teils.

Imprägnierung verwendet Öl oder Harz, um die Poren von Sintermetallteile.

Nach der Imprägnierung sollten Sie die Teile versiegeln, um ein Austreten von Öl zu verhindern und die Langzeitstabilität zu gewährleisten.

Entgraten

Grate sind kleine, raue Kanten oder Vorsprünge, die sich während der Herstellung an gesinterten Bauteilen bilden. Diese Unregelmäßigkeiten treten typischerweise an den Kanten auf.

Sie müssen diese Grate entfernen, sonst verursachen sie ernsthafte Probleme.

• Scharfe Grate können für Arbeiter, die mit den Komponenten umgehen, eine Verletzungsgefahr darstellen.
• Grate können zu erhöhter Reibung, Verschleiß und möglicherweise zu Funktionsstörungen des Produkts führen.
• Sie können die Montage des Produkts beeinträchtigen.

Lieferanten von Pulvermetallteilen entfernen diese Grate in der Regel im Nachbearbeitungsprozess. Dazu verwenden sie üblicherweise rotierende Bürsten mit Schleifborsten, um Grate von Oberflächen und Kanten zu entfernen.

Sandstrahlen

Sandstrahlen Beim Schleifen werden abrasive Materialien wie Sand, Siliziumkarbid oder Stahlsplitt mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche eines Werkstücks aufgebracht. Beim Auftreffen des Schleifmittels werden Oxide und Grate entfernt.

Es bietet folgende Vorteile:

• Effektive Reinigung

Durch Sandstrahlen werden Oberflächenverunreinigungen gründlich entfernt und die Sauberkeit der Komponenten verbessert.

• Verbessertes Erscheinungsbild

Durch Sandstrahlen erhalten Bauteile eine gleichmäßige und ansprechende Oberflächenbeschaffenheit.

• Vielseitigkeit

Es funktioniert gut mit einer Vielzahl von Materialien und Teilegrößen.

Vibrationsbearbeitung

Gleitschleifen eignet sich gut zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit und der Funktionseigenschaften von Sinterteilen.

Legen Sie Ihre Teile in einen mit Schleifmittel (Metall, Keramik oder Stein) gefüllten Vibrationsbehälter. Geben Sie Öl und Rostschutzwasser hinzu, um die Oberfläche des Produkts zu schützen. Starten Sie anschließend die Vibrationsmaschine und lassen Sie das Schleifmittel auf die Teile einwirken.

Für folgende Zwecke können Sie die Vorteile des Gleitschleifens nutzen:

• Glatte Oberfläche

Durch Vibrationen werden raue Kanten, Grate und Oberflächendefekte, die durch das Sintern entstanden sind, entfernt, um eine glatte Oberfläche zu erzielen.

• Polieren

Durch Vibrationen entsteht eine glänzende, polierte Oberfläche, die das Erscheinungsbild Ihres Produkts verbessert.

• Verbesserte Funktionalität

Die Frequenz und Amplitude der Maschine bestimmen die Rauheit des Werkstücks. Der Frequenzbereich liegt zwischen 900 und 3600 Zyklen pro Minute (CPM). Verwenden Sie hohe Frequenzen und kleine Amplituden für die Feinbearbeitung oder empfindliche Teile und hohe Amplituden für schwerere Schnitte.

Galvanotechnik

Plattieren ist ein Oberflächenveredelungsprozess, bei dem dünne Metallschichten auf Pulvermetallurgieteile.

Dabei werden Teile in eine Lösung mit Metallionen getaucht. Durch den Einsatz von elektrischem Strom und Reduktionsmitteln werden Metallionen auf der Oberfläche der Teile abgeschieden.

Der Beschichtungsprozess bietet solche Vorteile.

• Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
• Erhöhte Abriebfestigkeit
• Verbesserte Leitfähigkeit

Dampfbehandlung

Eine Dampfbehandlung, auch Schwärzen genannt, kann dazu beitragen, Korrosionseffekte zu vermeiden oder zu reduzieren. Bei eisenbasierten Sinterkomponenten Dampfbehandlung erzeugt eine dünne und schützende Oxidschicht, die Rostbildung verhindert.

Setzen Sie Teile heißen Dämpfen (üblicherweise zwischen 510 °C und 570 °C) aus, um eine schützende Oxidschicht, typischerweise Fe950O1060, auf der Oberfläche zu bilden. Diese Oxidschicht kann Folgendes verbessern:

• Korrosionsbeständigkeit

Es wirkt als Barriere gegen Korrosion und verlängert die Lebensdauer des Teils erheblich.

• Verschleißschutz

Durch die Dampfbehandlung wird die Oberfläche der Bauteile gehärtet und die Verschleißfestigkeit verbessert.

• Poren versiegeln

Es ist vorteilhaft, die Oberflächenporen zu versiegeln.

Dacromet

In Pulvermetallurgie-Prozess, Plattieren und Schwärzen haben begrenzte Anwendungsmöglichkeiten. Wenn Sie einen besseren Korrosionsschutz und ein besseres Aussehen wünschen, können Sie BeschichtungEs handelt sich um eine Art Opferbeschichtung in der Pulvermetallurgie mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit. Diese wasserbasierte, zinkreiche Beschichtung bildet eine Schutzbarriere für Ihr Produkt.

Reinigen Sie zunächst die Komponenten, um Verunreinigungen wie Öl, Oxide und Schmutz zu entfernen. Tauchen Sie die Komponenten anschließend in die Dacromet-Lösung und schleudern Sie sie, um überschüssige Beschichtung zu entfernen. Trocknen Sie die Teile anschließend bei Raumtemperatur oder in einem belüfteten Bereich, um Feuchtigkeit zu entfernen.

Sie können Dacromet-Beschichtungen durch Tauchschleudern, Sprühen oder Tauchen auf Ihr Produkt auftragen. Typische Materialien sind:

• Metallpulver

1. Zink bietet dem darunter liegenden Metall galvanischen Schutz.
2. Aluminium verbessert den Barriereschutz und reflektiert Wärme.

• Chromverbindungen

Es wirkt als Bindemittel und sorgt für zusätzlichen Korrosionsschutz.

Vorteile von Dacromet.

• Diese Beschichtung bietet Ihren Teilen hervorragenden Schutz vor Rost und Korrosion, insbesondere in rauen Umgebungen.
• Es kann hohen Temperaturen über 300 °C standhalten, ohne dass es zerfällt.
• Dacromet ist umweltfreundlich und enthält keine schädlichen Substanzen wie sechswertiges Chrom.
• Es verfügt über eine ausgezeichnete Haftung. Es haftet gut auf einer Vielzahl von Substraten, darunter Stahl, Aluminium und anderen Metallen.

Härten

Härten ist ein Prozess, der die Härte von Metallen erhöht.

• Aufkohlung

Werden Komponenten kohlenstoffreichen Umgebungen ausgesetzt, die typischerweise Methan (CH₄) oder Kohlenmonoxid (CO). Die Methode wird in einem Ofen mit kontrollierter Atmosphäre durchgeführt.

Bei hohen Temperaturen diffundieren Kohlenstoffatome an die Oberfläche des Bauteils und bilden eine kohlenstoffreiche, harte Außenschicht. Die Temperatur liegt typischerweise zwischen 850 °C und 950 °C (1562 °F und 1742 °F).

Durch Aufkohlen wird die Oberflächenhärte von Metallteilen erhöht, während der Kern zäh und dehnbar bleibt. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft für Teile wie Zahnräder und Lager.

• Nitrieren

Beim Nitrieren wird das Teil im Allgemeinen auf eine niedrigere Temperatur als beim Aufkohlen erhitzt, nämlich zwischen 500 °C und 600 °C (932 °F und 1112 °F).

Anschließend werden pulvermetallurgische Teile einer stickstoffreichen Umgebung ausgesetzt. Dies geschieht üblicherweise in einem Ofen mit Ammoniakatmosphäre (NH3) oder in einer Plasmanitrieranlage. Stickstoffatome diffundieren an die Oberfläche und bilden harte Nitride (z. B. Eisennitrid, Legierungsnitride).

Durch Nitrieren entsteht eine harte, verschleißfeste Oberfläche mit ausgezeichneter Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es eignet sich ideal für Teile, die unter hohen Belastungen betrieben werden und eine langlebige Oberfläche benötigen, wie beispielsweise Kurbel- und Nockenwellen.

• Anlassen

Um die Kornstruktur zu verfeinern und innere Spannungen abzubauen, können Sie Verfahren wie Abschrecken und Anlassen einsetzen.

 

Pulvermetallkomponenten haben innen und außen Poren. Bleibt die Galvanisierungslösung nach dem Beschichten in diesen Poren zurück, kann dies zu Korrosion führen. Daher wird vor dem Beschichten eine Oberflächenversiegelung durchgeführt. In China sind Dampfbehandlung und Dacromet gängige Oberflächenveredelungsverfahren in der Pulvermetallurgie.

 

FAQ

Was ist in der Pulvermetallurgie teurer: Dacromet-Beschichtung oder Dampfbehandlung?

Dacromet kostet mehr.

Die Dampfbehandlung ist ein grundlegendes Verfahren zur Oberflächenveredelung, das häufig bei Teilen auf Eisenbasis angewendet wird.

Die Dacromet-Beschichtung wird häufiger verwendet. Sie bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit und ist etwas teurer.