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 Sintern (auch Sinterung) ist ein urformendes Fertigungsverfahren für Formteile. Es gestattet die Herstellung von Halbzeugen und Fertigteilen unter Umgehung der flüssigen Phase (ohne Schmelzen). Jedoch ist Sintern nicht nur ohne flüssige Phase, sondern auch mit flüssiger Phase möglich.
Grundlagen des Sintervorgangs
Beim Sintern werden Pulvermassen zunächst so geformt, dass wenigstens ein minimaler Zusammenhalt der Pulverpartikel gegeben ist. Deshalb darf z.B. bei der Pulvermetallurgie die Korngröße 0,6 mm nicht übersteigen. Der vorgepresste Grünling wird im Anschluss durch Wärmebehandlung unterhalb der Schmelztemperatur verdichtet und ausgehärtet.
Die Herstellung des Grünlings erfolgt dabei entweder durch Verpressen von Pulvermassen (Herstellung technischer Produkte) oder durch Formung und anschließendes Trocknen (beispielsweise bei der Herstellung von Steinzeug oder Tongut).
Der Sintervorgang läuft in drei Stadien ab, während derer sich die Porosität und das Volumen des Grünlings deutlich verringert. Im ersten Stadium erfolgt lediglich eine Verdichtung des Grünlings, wohingegen sich im zweiten Stadium die offene Porosität deutlich verringert. Die Festigkeit der Sinterkörper beruht auf den im dritten Stadium gebildeten Sinterhälsen, die durch Oberflächendiffusion zwischen den Pulverpartikeln entstehen.
In manchen Fällen erfolgt nach dem letzten Vorgang noch ein Kalibrieren des Werkstückes, meistens wenn eine sehr hohe Maßgenauigkeit erforderlich ist, welche durch den nicht exakt berechenbaren Volumenverlust nicht durch reines Sintern erreichbar ist. Dabei wird das quasi fertige Werkstück noch einmal unter hohem Druck in eine Form gepresst. Somit ist eine hohe Maßhaltigkeit oder z.B. die Einhaltung der technischen Toleranzen (Form- und Lagetoleranz) möglich.
Man wendet das Sintern heute im Bereich der Minerale (Keramik), technischen Keramik, Metalle (Pulvermetallurgie) und Kunststoffe an. Im Bereich des Rapid Prototyping verwendet man auch Laser, um das lokale Verschmelzen zu erreichen und nennt dies Lasersintern.
Sintern (pdf) - weitere Infos
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