Pulverformen

Pulverformen ist ein Sammelbegriff für Formgebungsverfahren, bei denen Metall- oder Keramikpulver zu Bauteilen verdichtet oder durch Bindung in Form gebracht werden. Das Ziel ist eine Fertigung mit hoher Materialausnutzung und oft nahezu fertiger Geometrie (Net Shape). Nach der eigentlichen Formgebung folgt üblicherweise eine Wärmebehandlung wie Sintern oder Hot Isostatic Pressing (HIP), um Dichte, Festigkeit und mechanische Eigenschaften zu erhöhen.

Zu den zentralen Verfahren gehören das Pulverpressen (uniaxiales Pressen), das kaltisostatische Pressen (CIP) sowie bindergestützte oder pulverbasierte Prozesse wie Metal Injection Molding (MIM) oder bounder-basierte Formgebungsverfahren. Der Grünkörper enthält Poren; durch Entbinderung (bei bindergestützten Pulvern) und Sintern wird die Dichte erhöht. HIP kann danach genutzt werden, um weitere Verdichtung zu erreichen.

Typische Pulvermaterialien sind Metallpulver (Stähle, Kupfer, Aluminium, Titan), keramische Pulver (Aluminiumoxid, Siliziumkarbid) sowie Verbundwerkstoffe. Die Eigenschaften des Endbauteils hängen von Teilchengröße und -form, dem Bindemittel oder Sinternest, sowie dem Sinternsprozess ab. Poröse Strukturen lassen sich gezielt durch Druckparameter und Sinterfenster erzeugen, z. B. für Filter oder Schmierlager.

Vorteile des Pulverformens sind eine hohe Materialausnutzung, Net Shape- oder Near-Net Shape-Fertigung, gute Maßhaltigkeit und die Möglichkeit, schwer zu verarbeitende Werkstoffe zu verwenden. Nachteile umfassen hohe Werkzeug- und Anlagenkosten, Einschränkungen bei großen Bauteilen sowie Restporosität und Schwindung, die die Geometrie beeinflussen können.

Anwendungen finden sich in Automobil- und Maschinenbau, Luftfahrt, Elektronik, Dental- und Filtertechnik, sowie in der Herstellung von Zahnrädern, Lagern und Brenn- bzw. Funktionsbauteilen.