Industrie-Lexikon

Sintern

Sintern ist ein Verfahren zur Herstellung oder Ver√§nderung von Werkstoffen. Dabei werden feink√∂rnige keramische oder metallische Stoffe – oft unter erh√∂htem Druck – erhitzt, wobei die Temperaturen jedoch unterhalb der Schmelztemperatur der Hauptkomponenten bleiben, so dass die Gestalt (Form) des Werkst√ľckes erhalten bleibt. Dabei kommt es in der Regel zu einer Schwindung, weil sich die Partikel des Ausgangsmaterials verdichten und Porenr√§ume aufgef√ľllt werden. Man unterscheidet grunds√§tzlich das Festphasensintern und das Fl√ľssigphasensintern, bei dem es auch zu einer Schmelze kommt. Sinterprozesse besitzen gro√üe Bedeutung bei der Keramikherstellung (‚ÄěSinterglaskeramik“) und in der Metallurgie (‚ÄěSintermetalle“ und ‚ÄěPulvermetallurgie“).  Durch die Temperaturbehandlung des Sinterns wird aus einem fein- oder grobk√∂rnigen Gr√ľnk√∂rper, der in einem vorangegangenen Prozessschritt – beispielsweise mittels Extrusion – geformt wurde, ein festes Werkst√ľck. Das Sintererzeugnis erh√§lt erst durch die Temperaturbehandlung seine endg√ľltigen Eigenschaften, wie H√§rte, Festigkeit oder Temperaturleitf√§higkeit, die im jeweiligen Einsatz erforderlich sind.

Grundprinzip
Beim Sintern werden zumeist k√∂rnige oder pulvrige Stoffe vermischt und dann durch Erw√§rmung miteinander verbunden oder verdichtet. Im Gegensatz zur reinen Schmelze werden hierbei jedoch keine oder zumindest nicht alle Ausgangsstoffe aufgeschmolzen. Die Ausgangsstoffe werden also, umgangssprachlich formuliert, ‚Äězusammengebacken“. Es handelt sich deshalb um ein Urformverfahren.

Beim Sintern macht man sich zunutze, dass Pulver eine gro√üe Oberfl√§che und damit eine gro√üe Oberfl√§chenenergie besitzen, jedes System jedoch danach strebt, einen Zustand geringster Freier Enthalpie einzunehmen. Beim Sintern vergr√∂√üern sich die einzelnen K√∂rner, so dass die Oberfl√§chenenergie sinkt. Zugleich steigt der Anteil abges√§ttigter chemischer Bindungen, so dass sich der K√∂rper insgesamt verfestigt. 

Die Pulvermassen werden zun√§chst in die Form des gew√ľnschten Werkst√ľcks gebracht. Dies erfolgt dabei entweder durch Verpressen der Pulvermassen (Herstellung technischer Produkte) oder durch Formung und anschlie√üendes Trocknen (beispielsweise bei der Herstellung von Steinzeug oder Tongut). Hierbei muss wenigstens ein minimaler Zusammenhalt der Pulverpartikel gegeben sein. Ist dieser Zusammenhalt nicht gegeben, muss ein Bindemittel verwendet werden, wie z. B. beim Kalten Gie√üen. Dieser sogenannte Gr√ľnling oder Gr√ľnk√∂rper wird im Anschluss durch W√§rmebehandlung unterhalb der Schmelztemperatur verdichtet und ausgeh√§rtet.

Quelle: Wikipedia

 

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