Pulverpressschmiedeverfahren - wichtiges Near-Net-Shape-Umformverfahren für mechanische Bauteile

Als eines der Verfahren zur Herstellung von Metallteilen mit geringem oder keinem Zerspanungsaufwand nutzt die Pulvermetallurgie die Prozesse Formpressen und Sintern. Sie zeichnet sich durch Materialeinsparung, höhere Effizienz und geringere Kosten aus. Allerdings erreichen herkömmliche pulvermetallurgische Teile in Bezug auf Dichte und mechanische Eigenschaften nur schwer ein hohes Niveau.

Der Pulverschmiedeprozess löst dieses Problem auf hervorragende Weise. Durch die organische Kombination von Pulvermetallurgie und Präzisionsschmiedeprozessen sind pulvermetallurgische Werkstoffe isotrop und gleichmäßig. Die Dichte liegt nahe an der Dichte von Schmelzstahl oder erreicht diese. Die Gesamteigenschaften des Werkstoffs erreichen oder übertreffen sogar die Eigenschaften von legiertem Stahl. Dadurch hat sich dieses Verfahren zu einem der wichtigen Near-Net-Shape-Umformverfahren für mechanische Teile entwickelt.

Die Vorteile des Pulverschmiedens sind:

1. Near-Net-Shape     Vom Pressen des Rohlings bis zum Schmieden wird das Umformen im Gesenk eingesetzt, wodurch Rohlinge oder Fertigteile gewonnen werden können, die der Teilegröße nahekommen. Es handelt sich um eine fortschrittliche Fertigungstechnologie mit geringem oder keinem Zerspanungsaufwand. Die Materialausnutzung kann mehr als 95% betragen. Sintern und Schmieden erfolgen unter Schutzatmosphäre, wodurch die Oberflächenoxidation verringert, die Schmiedegenauigkeit verbessert und die Lebensdauer der Gesenke verlängert wird. 2. Hohe mechanische Eigenschaften Nach dem Pulverschmieden und der Wärmebehandlung erreicht die Werkstoffdichte mehr als 98% der theoretischen Dichte. Das Gefüge ist gleichmäßig und weist keine Entmischung auf. Die mechanischen Eigenschaften erreichen oder übertreffen sogar die von gewöhnlichem Gesenkstahl. Insbesondere wird die Dauerfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichem legiertem Stahl deutlich verbessert. Daher wird das Verfahren häufig für Teile mit hohen Anforderungen an die Ermüdungsfestigkeit eingesetzt, beispielsweise für Pleuelstangen von Automobilen.
3. Einstellbare Zusammensetzung    Durch die Verwendung von Pulver als Rohstoff kann die Werkstoffzusammensetzung entsprechend den tatsächlichen Einsatzbedingungen und Leistungsanforderungen der Teile in großem Umfang angepasst werden, um das optimale Kosten-Nutzen-Verhältnis zu erzielen.
4. Hohe Produktionseffizienz    Da von der Rohlingherstellung bis zum Schmieden Präzisionsformen verwendet werden, gibt es weniger und kürzere Prozessschritte. Dadurch werden Großserien- und automatisierte Fertigung ermöglicht und eine höhere Produktionseffizienz erzielt.
5. Geringe Produktkosten    Dank der hohen Materialausnutzung und Bearbeitungsgenauigkeit entfallen die Grobbearbeitung, zahlreiche Zwischenprozesse und ein großer Teil der Zerspanung, wodurch die Produktkosten erheblich gesenkt werden. Besonders bei mechanischen Teilen mit komplexen Formen, vielen Bearbeitungsschritten und hohem Bearbeitungsaufwand können die Kosten durch Pulverschmieden effektiv reduziert werden.

Der Pulverschmiedeprozess nutzt die Vorteile des Umformens mit Formen optimal und zeichnet sich durch Materialeinsparung, höhere Effizienz und geringere Kosten aus. Durch die organische Kombination von Pulvermetallurgie und Präzisionsschmiedetechnologie erreichen oder übertreffen die Gesamteigenschaften der Teile sogar die Eigenschaften von legiertem Stahl. Zu den Automobilteilen, die durch Pulverschmieden hergestellt werden können, gehören: Motorteile; Getriebeteile; Fahrwerksteile; Teile für Automatikgetriebe. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eignen sich Teile mit komplexeren Formen, weniger Arbeitsschritten und größerem Bearbeitungsvolumen besser für das Pulverschmieden, beispielsweise Pleuelstangen und Zahnräder.

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