"Sintern ist der Prozess des Verdichtens und Bildens einer festen Materialmasse durch Hitze oder Druck, ohne sie bis zum Schmelzpunkt zu erhitzen."
Das Sintern wird unter einer Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Materials durchgeführt. Die Art des Sinterprozesses und die Sinterbedingungen sind von der Zusammensetzung und den Eigenschaften des zu sinternden Materials abhängig. Carbolite Gero hat viele Öfen entwickelt, die für das Sintern geeignet sind. Im Bereich der MIM-Technologie und dem 3D-Druck von Metallen, bei dem hohe Sintertemperaturen erforderlich sind, verlassen sich viele Kunden auf unsere Lösungen.
Zu unserem Portfolio hochwertiger Labor- und Industrieöfen gehören unser HTK [Hochtemperatur-Kammerofen], HBO [Haubenofen] & HTBL- [Bottom-Loader-Ofen für einfaches Be- und Entladen, bei denen die Probe nach Absenken des Bodens von allen Seiten zugänglich ist]. Diese Öfen können je nach Ihren Anforderungen entweder mit Heizelementen aus Molybdän (1600 °C) oder Wolfram (2200 °C) ausgestattet werden. Alle diese Öfen sind unter dem Aspekt der Bedienersicherheit konstruiert und können so konfiguriert werden, dass sie Ihre spezifischen Anforderungen an Temperatur und Gasatmosphäre erfüllen.
Darüber hinaus bietet Carbolite Gero spezielle Lösungen wie unseren HTK 120 mit drei Heizzonen an. Dank seiner Molybdän-Heizelemente und des einzigartigen Ofendesigns sorgen der Druck und der gerichtete Gasfluss für eine Temperaturhomogenität besser als ± 5 K. Unsere HTK 120-Öfen erlauben zwei Betriebsmodi in dem die einzelnen Parameter wie im manuellen Betrieb eingestellt werden können oder in dem der Ofen automatisch die vordefinierten Prozessschritte durchläuft. Nutzvolumen von 25, 120 oder 250 Litern sind erhältlich. Dieser Ofen ermöglicht das Entbindern und Sintern in einem einzigen Ofen, wobei die Entbinderung bei Bedarf unter Partialdruck erfolgen kann. Auf Wunsch können HTK 120-Öfen auch mit einer Schnellabkühlung ausgestattet werden.
Ein qualitativ hochwertiger Sinterofen, wie sie Carbolite Gero herstellt, ermöglicht die atomare Diffusion durch Erwärmung. Das Zuführen von thermischer Energie in das gewählte Material führt zur Diffusion atomarer und/oder ionischer Bestandteile des Materials. Diese Diffusionsvorgänge ändern das Gefüge des Materials, zum Beispiel eine Kristallisation von amorphen Bereichen, eine Phasenumwandlung in kristallinen Bereichen oder einem Kornwachstum, was zu Veränderungen der physikalischen Eigenschaften des Materials gegenüber denjenigen, die ursprünglich in seinem grünen oder vorgesinterten Zustand vorhanden waren.
Ein typisches Beispiel aus der Praxis des Sinterns ist die Änderung der Kristallstruktur von Zirkoniumdioxid durch zwei Phasenumwandlungen. Anfänglich handelt es sich um eine monokline Kristallstruktur, die bei Umgebungstemperatur stabil ist. Beim Erwärmen auf über 1170 °C wird eine tetragonale Kristallstruktur beobachtet, die sich beim anschließenden Erwärmen auf etwa 2370 °C in eine kubische Kristallstruktur umwandelt.
Häufig ist es die Umverteilung von Dotierstoffen oder kleineren Bestandteilen von heterogenen Materialien, die tiefgreifende Veränderungen der thermischen, mechanischen oder elektrischen Eigenschaften des Sintermaterials bewirken.