Pulvermetallurgie
Definition - Was ist Pulvermetallurgie?
Die Pulvermetallurgie ist ein spezielles Fertigungsverfahren innerhalb der Metallverarbeitung, bei dem Bauteile nicht durch Gießen oder Schmieden, sondern durch das Pressen und anschließende Sintern von Metallpulver hergestellt werden. Dieser Prozess ermöglicht die Produktion besonders feiner, gleichmäßiger und oft schwer zu gießender Werkstoffe. Auch Legierungen, die auf herkömmlichem Weg schwer zu kombinieren sind, lassen sich pulvermetallurgisch realisieren. Die Pulvermetallurgie kommt überall dort zum Einsatz, wo hohe Maßgenauigkeit, definierte Porosität oder besondere Materialeigenschaften gefragt sind.
Wie werden pulvermetallurgische Produkte hergestellt?
Die Herstellung erfolgt in drei Hauptschritten:
1. Metallpulver gewinnen
Ausgangspunkt ist das Metall in Pulverform. Das Pulver kann durch verschiedene Verfahren erzeugt werden – etwa durch Zerstäuben von geschmolzenem Metall, Mahlen von Feststoffen oder chemische Reduktion. Die Korngröße und -form des Pulvers beeinflussen maßgeblich die späteren Werkstoffeigenschaften.
2. Formgebung
Das Pulver wird in eine Form oder Matrize gefüllt und dort unter hohem Druck gepresst. Dabei entsteht ein sogenannter „Grünkörper“ – ein noch poröses, mechanisch geformtes Teil mit begrenzter Festigkeit.
3. Sintern
Anschließend wird der Grünkörper auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt. Beim Sintern verbinden sich die Pulverpartikel durch Diffusion, die Festigkeit steigt, und das Bauteil erhält seine endgültige Dichte und Struktur. Je nach Anforderungen an das Endprodukt wird der Prozess unter Schutzgas oder im Vakuum durchgeführt.
Welche Erzeugnisse entstehen durch Pulvermetallurgie – und wofür werden sie verwendet?
Pulvermetallurgisch lassen sich hochpräzise und verschleißfeste Bauteile herstellen – auch in großen Stückzahlen und mit sehr geringer Nachbearbeitung. Beispiele sind:
- Zahnräder, Lager, Buchsen oder Kupplungen für den Maschinenbau und die Automobilindustrie
- Hartmetalle für Schneid- und Bohrwerkzeuge
- Filterelemente aus porösem Metall für Chemie, Pharmazie oder Umwelttechnik
- Magnetische Werkstoffe für Elektromotoren oder Sensoren
- Hochtemperaturwerkstoffe für Turbinenschaufeln oder Raumfahrtanwendungen
Besonders attraktiv ist die Pulvermetallurgie für Anwendungen, bei denen komplexe Geometrien, spezielle Legierungen oder fein abgestimmte Materialeigenschaften gefragt sind. Zudem ermöglicht das Verfahren eine materialeffiziente Produktion mit minimalem Ausschuss – ideal für eine wirtschaftliche und materialsparende Produktion.
