Pulvermetallurgie vs. Gießen

1. Rohstoffe

Besetzung – Gusswerkstoffe sind in der Regel Nichteisenwerkstoffe, wie z. B. Aluminium, Magnesium, Zink, die niedrige Schmelzpunkte haben. Die Form des Gussprodukts kann Platte, Band, Stange usw. sein;

Pulvermetallurgie – Metall oder Metallpulver (oder eine Mischung aus Metallpulver und Nichtmetallpulver) als Rohstoffe. Obwohl es Standard Pulvermetallmaterialien, ist es auch möglich, Pulver zu mischen. Dadurch können spezifische Eigenschaften, wie beispielsweise die hohen magnetischen Eigenschaften von Motorkomponenten, erzeugt werden, für die hochschmelzende Metallpulver erforderlich sind. Pulvermetallurgische Verfahren bestehen üblicherweise aus folgenden Materialien: Edelstahl, Eisen, Nickel, Titan, Kupfer, Silizium, Phosphor.

Pulvermetallurgieteile

2. Prozess

Besetzung – ist die Verwendung von Material aus der flüssigen in die feste Phase beim Formen. Das Metall wird vollständig geschmolzen, die Struktur des Endprodukts ändert sich.

Pulvermetallurgie – ist die Prozesstechnologie zur Herstellung von Metall oder Metallpulver (oder einer Mischung aus Metallpulver und Nichtmetallpulver) als Rohstoffe, zur Formung und zum Sintern sowie zur Herstellung von Metallmaterialien, Verbundwerkstoffen und verschiedenen Arten von Produkten.

3. Wärmebehandlung

Besetzung – Je nach Material und Leistungsanforderungen können unterschiedliche Wärmebehandlungsverfahren zum Einsatz kommen, wie z. B. Glühen, Abschrecken, Lösungsglühen und Alterungshärten der Aluminiumlegierung.

Pulvermetallurgie – Bei herkömmlichen Pulvermetallurgieverfahren kann das Material nicht vollständig dicht sein, es entstehen zwangsläufig einige Lücken, was seine Festigkeit verringert. Je nach den unterschiedlichen Anforderungen an die Materialeigenschaften kann eine Wärmebehandlung nach dem Sintern, im Allgemeinen durch Abschrecken und Anlassen, die Leistung des Materials verbessern.

 4. Organisationskontrolle

Besetzung - In Druckguss, die Steuerung der Mikrostruktur wird durch die Abkühlrate bestimmt, die von Faktoren wie Oberfläche und Volumen abhängt, und die Gussstruktur ist im Allgemeinen dichter.

Pulvermetallurgie – Pulver ist aufgrund der relativ geringen Menge an Rohmaterial durch Prozesskontrolle ein gleichmäßiges Korn und eine feine Mikrostruktur. Die beim Gießen entstehende Trennung von Zusammensetzung und Mikrostruktur wird vollständig vermieden. Bei jedem Zyklus wird eine gleichmäßige Pulvermenge in die Form gegeben und auf die gleiche Dichte verdichtet. Pulvermetallurgische Materialien werden heißisostatisch gepresst, und die Dichte gewöhnlicher Sintermaterialien ist nicht so gut wie beim Gießen.

5. Mechanische Eigenschaften

Im Vergleich zu einigen anderen Prozessen, Druckguss bietet sehr gute Formbarkeit. Wir können jedoch fast die gleichen Designmöglichkeiten wie bei pulvermetallurgischen Produkten nutzen, um Produkten bessere mechanische Eigenschaften zu verleihen.

Druckgussmaterialien sind nicht magnetisch. Sofern sie nicht in ein anderes Bauteil aus einem anderen Metall eingearbeitet werden, sind sie nicht magnetisch geeignet. Die Pulvermetallurgie bietet eine Vielzahl magnetischer Materialien. Ein weiteres Problem beim Druckguss ist die Zerbrechlichkeit und Zerbrechlichkeit des Produkts. Die Hauptmaterialien für Druckgussteile sind Zink und Aluminium, beides relativ weiche Metalle. Pulvermetallurgieteile, die normalerweise aus Stahl bestehen, weisen eine höhere Härte auf. Durch die Verwendung stärkerer Materialien kann die gleiche Form mit weniger Material erreicht werden, wodurch Bauraum und Gewicht des Motors gespart werden können.

6. Kosten

Das Design der Komponenten ist der Hauptkostenfaktor, kann aber an den Formprozess angepasst werden. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen pulvermetallurgischen Produkten und Druckgussprodukten, und diese Unterschiede sind auch die Hauptfaktoren, die die Kosten beeinflussen.

Materialverbrauch/-ausbeute. Pulvermetallurgische Produkte weisen eine geringere Ausschussrate auf, was bei der Verwendung hochwertiger Materialien wie Kupfer und Edelstahl ein großer Vorteil ist.

Sekundärverarbeitung. Druckgussteile müssen beschnitten werden, um Schnittkanten zu entfernen, und anschließend nachbearbeitet und wärmebehandelt werden. Die meisten pulvermetallurgischen Teile erfordern keine Sekundärverarbeitung.

Rohstoffverbrauch. Das Schmelzen von Metallen ist energieintensiv, insbesondere bei Materialien mit höheren Schmelzpunkten. Obwohl auch das Sintern energieintensiv ist, kann der Gesamtverbrauch beim Sintern geringer sein als beim Gießen.