Neben dem eigentlichen formgebendem Prozess (Spritzgießen, 3-D-Druck, Lithographie etc.) ist die Wärmebehandlung ein oft unterschätzter Produktionsschritt, um optimale Bauteileigenschaften zu erzielen. Beste Temperaturhomogenität und eine gezielte Gasströmung, insbesondere in der Entbinderungsphase, sind der Schlüssel zu verzugsfreien, formstabilen Bauteilen. Insbesondere in der Medizin, im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt werden an Präzisionsbauteile immer höhere Anforderungen hinsichtlich ihrer geometrischen und mechanischen Eigenschaften gestellt.
Deshalb wurde eine neue Generation von Entbinderungs- und Sinteranlagen entwickelt. Die Neu- und Weiterentwicklung der Produkte basiert stets auf einer engen Zusammenarbeit mit Forschung und Entwicklung, insbesondere im Bereich des Additive Manufacturing, sowie auf den Erfahrungen unserer Kunden.
Die Präsentation gibt einen Überblick über die neue Generation von Anlagen zum Entbindern, Restentbindern, Glühen und Sintern. Direkte additive Verfahren, wie das Laser-Pulverbettschweißen (L-PBF), erfordern eine abschließende Wärmebehandlung der Teile, um die im Gefüge entstehenden Spannungen abzubauen. Indirekte additive Fertigungsprozesse erfordern mehrere Wärmebehandlungsschritte: Beim chemischen Entbindern reagiert ein Lösungsmittel mit dem Hauptbinder. Hier sind Temperaturen zwischen 50 °C und 120 °C erforderlich. Rein thermisches Entbindern wird oft in Temperaturbereichen zwischen 300 °C und 600 °C durchgeführt, oft auch unter Vakuum. Die Teile werden dann bei einer Temperatur knapp unterhalb des Schmelzpunktes gesintert. Je nach Werkstoff sind hier Temperaturen von 1000 °C bis 1500 °C und modifizierte Atmosphären erforderlich. Diese Systeme und ihre Anwendungen werden kurz vorgestellt. Die Ergebnisse der analytischen Berechnungen sowie der FEM-Simulationen für die optimale Schutzgasströmung werden vorgestellt, die zu einer neuen Generation von MIM-Sinteröfen (Typ HTK-MIM|CIM|AM) geführt haben.
Präsentiert von:
Dr. Timm Ohnweiler, Internationaler Vertrieb und Produktentwicklung
Timm Ohnweiler studierte Physik an der Universität Tübingen. Anschließend promovierte er am Institut für Angewandte Physik. Er begann als Projektleiter bei Carbolite Gero und ist heute für die Produktentwicklung und den internationalen Vertrieb zuständig.