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CBN-Schneidstoff für Sintermetalle sorgt für gratfreie Bearbeitung

| Autor/ Redakteur: Jochen Daumen / Rüdiger Kroh

Bauteile aus Sintermetallen sind aufgrund ihrer günstigen Herstellung und ihrer positiven Eigenschaften in der industriellen Serienproduktion sehr beliebt. Obwohl sie sich nah an der gewünschten Endkontur fertigen lassen, sind oft noch Nacharbeiten erforderlich. Das ist ein typisches Aufgabenfeld für CBN-Schneidstoffe. Für die gratfreie Bearbeitung von Sintermetallen sorgt ein neuer Schneidstoff.

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Bild 1: Bei der Bearbeitung von Übergängen an Zahnrädern aus Sintermetall kommt es besonders darauf an, dass keine Grate entstehen. Dies lässt sich mit einem neuen CBN-Schneidwerkstoff erreichen.
Bild 1: Bei der Bearbeitung von Übergängen an Zahnrädern aus Sintermetall kommt es besonders darauf an, dass keine Grate entstehen. Dies lässt sich mit einem neuen CBN-Schneidwerkstoff erreichen.
( Archiv: Vogel Business Media )

Wo in der industriellen Produktion Bauteile in großer Stückzahl benötigt werden, fällt bei der Herstellung häufig die Wahl auf das Sintern. Dabei entstehen die Bauteile aus Pulvermischungen von elementarem Eisen, Fein-Erzen und Zuschlagstoffen, die auf verschiedene Weise zu so genannten Grünlingen gepresst werden.

Längeres Glühen der Grünlinge — meist unter reduzierter Atmosphäre bei zirka 80% der Schmelztemperatur — führt dazu, dass sich an den Berührungsstellen der Pulverkörner neue Kristallite bilden, die für den Zusammenhalt der Pulvermischung sorgen. Anschließendes Kalibrieren verdichtet die Pulvermassen zu einem festen, zähen Gefüge und steigert sowohl Maßgenauigkeit als auch Oberfläche des Sinterguts.

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Abschließend kann die Oberfläche, etwa zum Korrosionsschutz, nachbehandelt werden. Vielfach ist auch zusätzliches Härten möglich.

Beim Sintern lassen sich durch Mischen verschiedener Pulver Werkstoffe realisieren, die schmelzmetallurgisch kaum oder gar nicht zu realisieren wären, etwa Eisen-Aluminium, Kupfer-Graphit oder Kupfer-Zinn-Blei. Solche Materialien dienen zum Beispiel als Kontakt-, Reib- oder Gleitlagerwerkstoffe. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Metallsinterns ist, dass sich auch komplizierte und unsymmetrische Geometrien und Durchbrüche in hoher Qualität herstellen lassen.

Bauteile aus Sintermetall für mechanische Belastung geeignet

So gelangen Bauteile aus Sintermetall zu vielfältigem Einsatz in Maschinen und Geräten. Meist sind es mechanisch belastete Teile, wie etwa Zahn- und Kettenräder, Kupplungs- und Sicherungselemente, Befestigungen und Lagerungen, die für verschiedenartige Antriebssysteme — vom Riemenantrieb bis hin zum Triebwerk — eingesetzt werden (Bild 1). Bauteile aus Sintermetall finden sich aber auch in Stoßdämpfern oder Fahrzeugaufbauten. Selbst Filter für Gase und Flüssigkeiten gibt es aus Sintermetall.

Trotz der hohen Kosten für die Presswerkzeuge gilt das Sintern als günstiges, weil material- und energiesparendes Verfahren. Denn wegen der endformnahen Kontur, die sich durch das Sintern erreichen lässt, entsteht nur wenig Werkstückverlust bei der Bearbeitung. Aber eine abschließende mechanische Bearbeitung ist häufig erforderlich, weil sich beispielsweise genaue Querbohrungen oder passgenaue Gewinde beim Metallsintern bisher nicht oder kaum herstellen lassen.

CBN reagiert im Gegensatz zu Diamant nicht mit Eisen

Für die Bearbeitung von Sintermetallen hat Tungaloy seit Jahren den Schneidstoff BX 480 im Einsatz. Dabei handelt es sich um polykristallines kubisches Bornitrid (CBN), den nach Diamant zweithärtesten derzeit bekannten Schneidstoff.

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