Sintern
Definition - Was ist Sintern?
Sintern ist ein metallurgisches Verfahren zur Herstellung fester Werkstücke aus pulverförmigen Ausgangsmaterialien. Dabei werden Metall- oder Keramikpulver unter hoher Temperatur, jedoch unterhalb ihres Schmelzpunktes, miteinander verbunden. Das Ziel ist es, ein formstabiles und belastbares Bauteil mit möglichst homogener Struktur zu erzeugen – ohne dass eine vollständige Schmelze stattfindet.
Das Verfahren ist ein zentraler Bestandteil der Pulvermetallurgie und eignet sich besonders für komplexe Formteile, die mit klassischen Gieß- oder Fräsverfahren nur schwer oder wirtschaftlich kaum herstellbar wären. Gesinterte Werkstoffe überzeugen durch hohe Maßgenauigkeit, gute mechanische Eigenschaften und eine effiziente Materialnutzung.
Wie funktioniert das Sintern genau?
Der Prozess des Sinterns beginnt mit der Herstellung eines Formteils aus verdichtetem Pulver – oft Metallpulver oder Keramik. Dieser sogenannte „Grünkörper“ wird unter hohem Druck in eine definierte Form gepresst. Im anschließenden Sinterofen wird das Bauteil dann auf eine Temperatur erhitzt, die unterhalb des Schmelzpunktes des Hauptbestandteils liegt, aber hoch genug ist, um Diffusionsvorgänge zwischen den Pulverpartikeln anzustoßen.
Durch diese Temperaturbehandlung verschmelzen die Partikel an ihren Kontaktflächen – es entsteht eine feste, aber porenarme Struktur. Der Prozess des Sinterns kann unter Luftabschluss, in Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum erfolgen, je nachdem, welche Materialeigenschaften gewünscht sind.
Bei Bedarf kann das Bauteil im Anschluss noch nachbearbeitet werden, zum Beispiel durch Kalibrieren, Imprägnieren, Wärmebehandeln oder Beschichten.
Wo kommen Sinterprodukte zum Einsatz?
Gesinterte Bauteile finden in vielen Branchen Anwendung – besonders dort, wo hohe Präzision, gute Verschleißfestigkeit und wirtschaftliche Serienproduktion gefragt sind. Typische Beispiele sind:
- Zahnräder, Bauteile für Motoren und Getriebe, Lagerbuchsen und Gleitlager im Maschinenbau und in der Automobilindustrie
- Hartmetalle für Bohr- und Schneidwerkzeuge
- Medizinische Implantate und Dentalprodukte aus Keramik
- Magnetwerkstoffe in der Elektro- und Sensortechnik
- Keramikprodukte wie hochfeste Schneidkeramiken, isolierendes Elektroporzellan oder keramisch gebundene Dauermagnete
Durch die gezielte Wahl von Material, Partikelgröße und Sinterbedingungen lassen sich die Eigenschaften der Produkte exakt an die Anforderungen anpassen – ein großer Vorteil gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren.
