Sintermetalle

Sintermetalle, auch sintermetallische Werkstoffe genannt, sind metallische Werkstoffe, die durch Pulvermetallurgie hergestellt werden. Sie entstehen, wenn Metallpulver zu einer Form verdichtet und das Bauteil anschließend im Sintern erhitzt wird, typischerweise bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt des Basismetalls. Beim Sintern diffundieren die Partikel, wodurch eine feste Struktur mit kontrollierter Porosität entsteht, die durch Legierungszusammensetzung und Prozessparameter beeinflusst wird.

Herstellung: Das Pulver wird durch Zerstäubung (Atomisation), Mahlen oder chemische Verfahren hergestellt. Es wird mit Schmierstoffen und Additiven gemischt, zu einer Form komprimiert (Pressen, isostatisches Pressen) und anschließend gesintert in Schutzgas oder Vakuum. In manchen Fällen kommen Hot Isostatic Pressing (HIP) oder nachgelagerte Wärmebehandlungen zum Einsatz, um Dichte und Festigkeit zu erhöhen. Endbearbeitungen wie spanende Bearbeitung, Wärmebehandlung oder Oberflächenveredelung schließen den Herstellungsprozess ab.

Eigenschaften: Sintermetalle ermöglichen nahezu nettförmige Bauteile, gute Materialausnutzung und in vielen Legierungen eine günstige Kombination aus Festigkeit, Verschleiß- und Korrosionsverhalten. Porosität kann gezielt genutzt werden, etwa zur Schmierung, Filtration oder Wärmeleitung. Nachteile sind geringere Duktilität und Zähigkeit verglichen mit gegossenen oder warmgeformten Metallen, teils anisotrope Eigenschaften infolge der Pressrichtung und eine reduzierte Festigkeit bei hohen Porositätsgraden.

Anwendungen: Sie finden breite Anwendung in der Automobiltechnik (Zahnräder, Lagergehäuse, Buchsen), im Maschinenbau, in Filtern und als elektrische Kontaktmaterialien. Sintermagnete, wie Nd-Fe-B, gehören ebenfalls zu dieser Gruppe. Sintermetalle ermöglichen Kostenvorteile bei großen Stückzahlen und komplexen Geometrien.