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Die ballcenter Handelsgesellschaft mbH & Co. KG wird zum Jahresende 2024 ihre Geschäftstätigkeit einstellen.

Diese Entscheidung haben wir nach reiflicher Überlegung getroffen und sie fällt uns keineswegs leicht.

Bis 31. Oktober 2024 werden wir alle von Ihnen, unseren Kunden bestellten Waren in der gewohnten und erwarteten Qualität ausliefern.

Es ist uns wichtig, Ihnen auch dieser Zeit einen bestmöglichen Service zu bieten. Wir haben einen Partner gefunden, der sich darauf freut, die Geschäfte der ballcenter Handelsgesellschaft mbH & Co. KG weiterzuführen.

Bitte wenden Sie sich an Ihre gewohnten Ansprechpartner, um mehr darüber zu erfahren.

ballcenter Sinterwerkstoffe – Herstellung und Einsatzbereiche

Als Sinterwerkstoffe werden Sintereisen, Sintermetalle, Keramiken oder andere Werkstoffe bezeichnet, die während eines mehr­stufigen Prozesses entstehen, der Sintern genannt wird. Die Ausgangs­stoffe werden unter erhöhten Druck erhitzt. Dabei kommt es zu einer Verdichtung, bei der die Form erhalten bleibt.

Für Sinterwerkstoffe gibt es zahlreiche Anwendungs­möglich­keiten in der Praxis. So lassen sich sehr kleine Kugeln mit präzisen Durch­messern und geringen Toleranzen herstellen. Um die Qualität der Sinter­werkstoffe sicher zu stellen, kommen verschiedene Verfahren der Qualitäts­sicherung zum Einsatz.

Expertise Sinterwerkstoffe

Sinterwerkstoffe Grundprinzip bei der Herstellung

Sinterwerkstoffe haben den Vorteil, dass verschiedene Aus­gangs­stoffe aufge­schmolzen und anschließend zusammen­gebacken werden können. Prinzipiell kann zwischen dem Fest­phasen­sintern und dem Flüssig­phasen­sintern unterschieden werden. Beim Fest­phasen­sintern verdichten sich die Partikel des Ausgangs­materials. Gleichzeitig werden die Poren­räume aufgefüllt. Im Gegensatz dazu kommt es beim Flüssig­phasen­sintern zu einer Schmelze. Hier entsteht aus einem fein­körnigen oder grob­körnigen Grünkörper ein festes Werkstück, das aber erst nach der Tempe­ratur­behandlung seine endgültige Form und seine endgültigen Eigenschaften annimmt. Das betrifft zum Beispiel die Härte, die Festig­keit und die Temperatur­leitfähig­keit. Die Schmelz­temperatur der Sinter­werkstoffe liegt in der Regel zwischen 1000 und 1200 Grad Celsius.

Sinterwerkstoffe herstellen Welche Besonderheiten gibt es?

Auch wenn die Ausgangs­materialien bei der Herstel­lung der Sinter­werkstoffe stark erhitzt werden, kommt es niemals zu einer Schmelze der Aus­gangs­stoffe. Sie werden zu Beginn des Prozesses in die gewünschte Form des späteren Werk­stückes gebracht. Anschließend kommt es zu einem Ver­pressen der Pulver­massen und damit zur Formung. Ist das geschehen, muss alles getrocknet werden, damit der Prozess ord­nungs­gemäß abgeschlos­sen werden kann. Ein entschei­dender Faktor beim Sintern ist in der Tatsache zu sehen, dass sich der Ausgangs­stoff oder der Grünling in seiner Form und in seinem Aufbau wesentlich verändert. So wird das Volumen deutlich ver­ringert und die allge­meine Festigkeit durch das Entstehen von Sinterhälsen mittels Ober­flächen­diffusion zwischen verschiedenen Partikeln deutlich verbessert.

Das Sinterverfahren Formgebung der Sinterwerkstoffe

Der Prozess der Form­gebung kann in mehrere Abschnitte unter­teilt werden. Hier bei handelt es sich um

  • Pressen
  • Plastische Form­gebung und Verdichtung
  • Abkühlen und Nach­bearbeitung

Pressen

In der Phase des Pressens kann zwischen Trocken­pressen und Feucht­pressen unter­schieden werden. Beim Trocken­pressen liegt der Wasser­gehalt des verwen­deten Rohstoffs unter 7%, während er beim Feucht­pressen über 12% liegt.

Mit dem Trocken­pressen wird die Herstellung von kost­spieligen Form­werk­zeugen ermöglicht, die sich sehr gut für große Serien eignen. Hier ist eine gute Repro­duzier­barkeit und eine hohe Maß­genau­igkeit sehr wichtig. Der gesamte Prozess läuft automatisch ab.

Durch das Feucht­pressen können Sinter­werkstoffe mit komplizierten Geometrien entstehen, die durch eine gleich­mäßige Dichte­verteilung charakte­risiert sind.
Eine weitere Form ist das uniaxiale Pressen, das bei platten­förmigen Körpern zum Einsatz kommt. Hier erfolgt der Press­druck auf den Körper nur in eine Richtung, was für die Riesel­fähigkeit des Ausgangs­stoffes Pulver von großer Bedeutung sein kann.
Beim isosta­tischen Pressen ist der Press­druck in alle Richtungen gleich groß. Dieses Verfahren ist ideal für kleinere Teile mit einer hohe Isotrophie und einer gleich­mäßigen Verdichtung. Außerdem ist es günstig für anspruchs­volle Prototypen sowie bei der Herstellung von Kleinserien.

Plastische Form­gebung und Verdich­tung

Die plastische Form­gebung ist insbe­sondere bei der Herstellung von Sinter­werk­stoffen mit sehr komplexen Geometrien bedeutsam. Bei der Verdichtung kommt es zu einer Hoch­temperatur­behandlung der Aus­gangs­stoffe, wobei Temperatur­bereiche zwischen 800 und 2500 Grad Celsius maßgebend sind. Es ist sehr wichtig, dass die fest­gelegten Temperatur­bereiche immer unterhalb des jeweiligen Schmelz­punktes bleiben.

Abkühlung und Nach­bearbeitung

Um das Verfahren abzu­schließen, sind verschiedene Arbeits­schritte nötig. Besonders wichtig ist es, für eine ausreichende Abkühlung Sorge zu tragen. Bei der Qualitäts­sicherung für Sinter­werkstoffe kommen diverse Verfahren zum Einsatz. Hierbei handelt es sich meistens um die Thermo­gravime­trische Analyse TGA oder die Dilato­metrie. Die TGA ist ein Verfahren zur Messung der Änderung der Masse in Abhängigkeit von der Temperatur. Bei der Dilato­metrie wird zur Fest­stellung der Längen­änderung eine Probe in Ab­hängigkeit von der Temperatur entnommen.

Der Sinterprozess Vom Anfangsstadium über den Zwischen– bis zum Endbereich

Im Anfangs­stadium des Sinter­prozesses kommt es zur Teilchen­umwandlung. Hier entstehen die Hälse, die eine bis zu 10% höhere Dichte als die Aus­gangs­stoffe aufweisen. Im Gegen­satz dazu schrumpft die Länge des Werk­stoffes.

Der Zwischen­bereich ist durch die allmäh­liche Bildung der Korn­grenzen gekenn­zeichnet. Hier entsteht ein Poren­kanal­system, durch das Gase entwei­chen können. Auf diese Weise wird ver­hindert, dass das Werk­stück platzt. Die Dichte erhöht sich um bis zu 30%, während die Länge um bis zu 10% schrumpft.

Ist der End­bereich erreicht, kommt es zu einem weiteren Korn­wachstum. Größere Körner sind hier in der Lage, kleinere Körner in ihrer Nähe zu verschlucken.

Fertigung & Einsatz Welche Vorteile haben Sinterwerkstoffe?

Sinter­werkstoffe spielen bei der Herstel­lung von Kugeln und Hohl­kugeln eine wichtige Rolle. Dank der Vor­teile von Sinter­werk­stoffe können wir höchst präzise Hohl­kugeln mit Wand­stärken von wenigen Zehntel Milli­metern aus verschie­densten Sinter­werk­stoffen herstellen. Teile aus Sinter­werk­stoffen sind:

  • sehr zuverlässig
  • maßgenau
  • reprodu­zierbar
  • einbaufertig
  • ideal für sehr komplexe Formen

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