Verbesserung pulvermetallurgischer Prozesse mit POLYOX™
Viele Metallteile, Werkzeuge und Geräte, die in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Landwirtschaftsindustrie verwendet werden, werden pulvermetallurgisch hergestellt. Pulvermetallurgie ist ein nachhaltigeres Verfahren, das Herstellern im Vergleich zu anderen Metallformungsverfahren wie dem Flüssigmetallguss Vorteile wie Genauigkeit, geringere Kosten, weniger Abfall und höhere Produktionsgeschwindigkeiten bietet.
Bei der Pulvermetallurgie werden elementare Metall- oder Metalllegierungspulver mit Additiven wie Bindern und Schmiermitteln kombiniert und in Formen oder Matrizen verdichtet. Anschließend erfolgt ein Formgebungsprozess zur Herstellung von Presslingen, auch Grünkörper genannt, die die gewünschte Form, aber eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen. Ein Sinterschritt schließt den Prozess ab und verbindet die Metallpartikel knapp unterhalb ihres Schmelzpunkts metallurgisch. Die gesinterten Partikel ergeben ein fertiges Bauteil, dessen Festigkeit und Dichte beim Abkühlen zunimmt. Eine vereinfachte Übersicht über den Prozessablauf der Pulvermetallurgie finden Sie unten.
Schmier- und Bindeadditive machen zwar gewichtsmäßig nur einen kleinen Teil des pulvermetallurgischen Prozesses aus, spielen aber eine wesentliche Rolle für dessen Erfolg. Sie sind während der Verdichtung entscheidend, um sicherzustellen, dass die Metallpartikel leicht an ihren Platz gleiten. Schmiermittel tragen zudem dazu bei, dass sich die Metallpartikel nach dem Pressen sauber von den Formen oder Matrizen lösen. Der Bindeadditiv ist notwendig, damit die Presslinge eine ausreichende mechanische Festigkeit (in diesem Stadium als Grünfestigkeit bezeichnet) aufweisen, um ihre Form bis zum anschließenden Sinterschritt zu behalten.
Pulvermetallurgisch hergestellte Teile können kompliziert geformt oder dünnwandig sein. Daher ist die Verwendung hochwertiger Schmier- und Bindeadditive besonders wichtig, um sicherzustellen, dass sich diese Presslinge vor dem Sintern nicht verformen. Mit den leistungsstärksten Additiven können viele Arten von Teilen zuverlässig und präzise pulvermetallurgisch mit hervorragender Qualität und Effizienz hergestellt werden.
POLYOX™ Additive für die Pulvermetallurgie
POLYOX™ sind thermoplastische Polyethylenoxid-Polymere mit hohem Molekulargewicht, die sich ideal als Bindemittel und Schmiermitteladditive für pulvermetallurgische Prozesse eignen. POLYOX™ zeichnet sich durch mehrere wichtige Eigenschaften aus, die es ideal für pulvermetallurgische Herstellungsverfahren machen:
Binding
POLYOX™ verfügt über eine sehr hohe Bindungseffizienz für Metallpulver. Dies ermöglicht eine höhere Grünfestigkeit der Presslinge nach der Verdichtung und reduziert Ausschuss durch Risse und Brüche. Diese Eigenschaft ermöglicht zudem die Herstellung präziserer Metallteilgeometrien. POLYOX™ kann zudem dazu beitragen, Entmischungen beim Sintern von legierungsbasierten Metallpulvern zu verhindern.
Lubricity
POLYOX™-Polymere verleihen Metallpulvern eine hohe Schmierfähigkeit. Dadurch reduzieren sie Haftung und Reibung zwischen den Pulverpartikeln und ermöglichen eine einfachere Verdichtung bei geringerem Stromverbrauch. Diese Schmierfähigkeit sorgt zudem für weniger Matrizenverschleiß und ein einfacheres Auswerfen des Teils aus der Matrize oder Form. Dadurch wird der Bedarf an klassischen Schmiermitteln reduziert.
Thermoplasticity
Als thermoplastisches Polymer ist POLYOX™ flexibel und kann in vielen Formgebungsverfahren eingesetzt werden, beispielsweise im isotaktischen und mechanischen Pressen, in der thermoplastischen Extrusion und im Spritzgussverfahren. POLYOX™ benötigt zudem relativ niedrige Temperaturen (90–120 °C), um ein sauberes Abbrennen mit geringer bis gar keiner Verkohlungs- und Aschebildungsneigung zu gewährleisten.
Water Solubility
POLYOX™ ist gut löslich in Wasser und einigen organischen Lösungsmitteln wie Alkohol. Durch das Auswaschen von POLYOX™ aus vorgebrannten Presslingen können Hersteller von Pulvermetallurgieprodukten das Bindemittel vor dem Brennen mit weniger energieintensiven Methoden aus dem Pressling entfernen.
Für pulvermetallurgische Prozesse kommen verschiedene POLYOX™-Typen in Frage. Diese sind unten aufgeführt, zusammen mit den empfohlenen Anwendungsmengen. Das Molekulargewicht entspricht in der Regel der Schmelztemperatur von POLYOX™. Ist daher eine niedrigere Ausbrenntemperatur erforderlich, sollte eine Sorte mit niedrigerem Molekulargewicht gewählt werden.
Binde- und Schmiermitteladditive sind entscheidend für die Genauigkeit und Effizienz pulvermetallurgischer Prozesse und wirken sich direkt auf die Integrität und Qualität der fertigen Teile aus. POLYOX™ verleiht Pulvermetallpresslingen die notwendigen Binde-, Schmier- und Rheologieeigenschaften und ermöglicht so die hocheffiziente Herstellung von Teilen unterschiedlicher Formen, Dicken und Komplexität. Da POLYOX™ zudem sauber und bei niedrigen Temperaturen abgebrannt oder mit Wasser oder Alkohol ausgewaschen werden kann, bietet es Pulvermetallurgieherstellern Flexibilität und ermöglicht eine einfache Entfernung vor dem Sintern.
Klicken Sie unten, um eine POLYOX™-Probe für Ihren pulvermetallurgischen Prozess anzufordern.
