Metallpulvermetallurgie

Metallpulvermetallurgie ist ein Fertigungsverfahren zur Herstellung von Metallbauteilen aus fein verteilten Metallpulvern. Zentrale Schritte sind die Pulverherstellung, das Mischen oder Legieren des Pulvers, das Verpressen zu Bauteilen (typisch in Formen) und das Sintern oder andere Dichteveredelungsverfahren wie Hot Isostatic Pressing. Nachbearbeitungen wie Fräsen, Schleifen oder Oberflächenbehandlungen ermöglichen die gewünschte Geometrie und Oberflächenqualität. Die Technik bietet Bauteile in nahezu Netzform, hohe Materialausnutzung und gezielte Porosität, die bestimmte tribologische oder Dichtheitsanforderungen erfüllt.

Pulver können durch Gas- oder Wasseratomisierung, chemische Abscheidung oder mechanische Legierung hergestellt werden. Verwendete Werkstoffe umfassen Stähle und Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Titan sowie Nickel- und Kobaltbasislegierungen; magnetische Pulver nutzen oft seltene Erden. Die Pulverqualität (Partikelgröße, -verteilung, Oxidschicht) beeinflusst Verdichtung, Dichte und Endfestigkeit der Bauteile.

Nach dem Verpressen erfolgt das Sintern, meist in reduzierter oder inert Atmosphäre und bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt des Hauptmetalls. HIP (Hot Isostatic Pressing) erhöht die Dichte. Infiltrationen, etwa Kupferinfiltration, können die Wärmeleitfähigkeit oder Dichtheit verbessern. Je nach Anwendung folgen Finishprozesse wie Fräsen, Schleifen oder Oberflächenbehandlung.

Anwendungsgebiete umfassen Zahnräder, Lager, Buchsen, Filterelemente, magnetische Bauteile sowie MIM-Teile. Vorteile der Metallpulvermetallurgie sind hohe Materialnutzung, nahezu netzförmige Geometrien, kontrollierte Porosität für Schmierstoffspeicherung oder Filtration und gute Eignung für Serienfertigung. Zu den Nachteilen gehören Pulverkosten, Energiebedarf, begrenzte Festigkeits- und Duktilität im Vergleich zu Guss oder Schmieden sowie Qualitäts- und Reproduzierbarkeitsherausforderungen.