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perfecting materials

Glossar



Abbrand

Die thermische Entfernung des Bindemittels während des Aufheizens auf Sintertemperatur.
Aktivlöten Lötprozess, bei dem Aktivlote eingesetzt werden, die in der Lage sind, auch mit Keramiken oder andere schwer benetzbare Werkstoffe zu reagieren.

Anguss

Die Eintrittsöffnung für die Spritzgussmasse in das Spritzgusswerkzeug. Der Anguss wird üblicherweise durch die Düse gefüllt und ist für eine leichte Entformbarkeit konisch ausgeformt. Der Anguss füllt den Angussverteiler, dieser den Anschnitt.

Angussverteiler

Teil der Zuführkanals im Spritzgusswerkzeug. Liegt zwischen dem Anguss und dem Anschnitt (der Eintrittsöffnung in die Spritzgusswerkzeugkavität).

Anschnitt

Die engste Stelle im Fliesskanal; die Eintrittsöffnung für die Spritzgussmasse in die Spritzgusswerkzeugkavität.

APS

Atmosphärisches Plasmaspritzen, thermisches Spritzen, bei dem der Plasmastrahl unter normalen Umgebungsbedingungen arbeitet.

Benetzung

Ausbreiten des Lotes auf der Oberfläche

Bindenaht

Eine lineare Markierung oder ein Defekt an der Bauteiloberfläche, wo sich die Fliessfronten beim Spritzgiessen vereint haben.

Binder

Polymermischung, ermöglicht die Plastifizierung des Pulvers und die Formfüllung beim Spritzgiessen. Wirkt sich kritisch auf die Grünfestigkeit des Bauteiles aus. Die Binderzusammensetzung bestimmt das  Entbinderungsverfahren.

Delaminierung

Die Rissbildung in einem spritzgegossenen Formteil, oft erst nach dem Entbindern oder Sintern erkennbar.

Dichte

Die Masse eines Körpers dividiert durch dessen Volumen, typischerweise ausgedrückt in g/cm3 oder als Verhältnis zur theoretischen (100%) Dichte.

Dimensionskontrolle

Die Wiederholbarkeit der Endgeometrien einer PIM Fertigung ausgedrückt durch die Streuung. Oft Quantifiziert durch die Standardabweichung (oder ein Mehrfaches davon) einer Dimension, normalisiert durch diese Dimension und in Prozent ausgedrückt (z.B. 0.5%).

Druckunterstütztes Sintern

Das Sintern unter Zuhilfenahme von Aussendruck. Wird oft im Anschluss an ein Vakuumsintern durch Druckerhöhung im Ofen mit dem Ziel der Schliessung allfällig vorhandener Restporosität durchgeführt.

Einfallstellen

Eine flache Einbuchtung an der Oberfläche eines spritzgegossenen Bauteils. Bildet sich während der Abkühlung infolge vorzeitigen Einfrierens des Anschnittes. Kann durch höheren Spritzdruck korrigiert werden.

Einlaufschicht

Dichtschicht in Turbinen oder Kompressoren in die sich die Laufschaufel im Betrieb einschneiden. Werden aufgebracht, um die konstruktiv bedingten Spalten zu minimieren und somit höhere Wirkungsgrade zu erreichen.

Endbearbeitung

Die nach der Sinterung eines PM Bauteiles zur Einstellung der geforderten Dimensionen oder Eigenschaften erforderlichen Operationen. Typische Beispiele sind mechanische Bearbeitung, Politur, Wärmebehandlung, Richten oder Galvanisieren.

Entbindern

Ein Prozessschritt zwischen Formgebung und Sinterung, in welchem die Hauptmenge des Plastifiziermittels durch Wärme, Lösungsmittel, Katalyse oder andere Methoden entfernt wird.

Enkonturnahe Fertigung

Die Fertigung eines Bauteils nahezu auf Endgeometrie mit nur minimalem Bedarf für Nachfolgeoperationen.

Enkonturgetreue Fertigung

Die Fertigung eines Bauteils exakt auf Endgeometrie ohne zusätzlichen Bedarf für Nachfolgeoperationen.

Flüssigphasensinterung

Sintern bei einer Temperatur, bei welcher gleichzeitig feste und flüssige Bestandteile vorhanden sind infolge von chemischen Reaktionen, partiellem Schmelzen oder der Bildung eutektischer Schmelzen. Wird oft eingesetzt für das Sintern von Edelstählen und Legierungen welche Phosphor, Bor, Kupfer oder Silizium enthalten.

Flussmittel

Zusatzstoff, der die Oberflächenoxide der Bauteile entfernt und so eine Benetzung und Ausbreitung des Lotes ermöglicht.

Flussmittelfrei

Lötprozess, bei dem kein zusätzliches Flussmittel verwendet wird und die Oxidentfernung durch reduzierende Gase oder eine Zersetzung erfolgt.

Gratbildung

Ein entlang der Trennlinie aufgeworfener Steg aus Spritzgussmasse, verursacht durch übermässigen Spritzdruck, schlechte Werkzeugtoleranzen oder Entmischung von Binder und Pulver.

Grobkornglühen

Mit dem Grobkornglühen wird ein Gefüge eingestellt, das ermöglicht anschliessende spanabhebende Fertigungsprozesse mit höheren Schnittgeschwindigkeiten durchzuführen. Meistens erfolgt nach dem Grobkornglühen ein Normalisieren um den Werkstoff in einen zäheren Zustand zu überführen.

Grünfestigkeit

Die Festigkeit des Bauteils im spritzgegossenen („grünen“) Zustand.

Haftschicht

Zwischenschicht zwischen Bauteil und Deckschicht; bewirkt gute Anbindung an den Grundwerkstoff, kann Spannungen verringern durch Angleich der Wärmeausdehnungskoeffizienten von GW und Deckschicht .

Hartlöten

Lötprozess, bei dem die Schmelztemperatur des Lotes zwischen 450 und 900°C liegt.

Heissisostatisches Pressen

Ein Verfahren zur vollständigen Verdichtung gesinterter PIM Bauteile durch Einsatz von hochverdichtetem Gas bei hoher Temperatur. Wird meist nur für Hochleistungsbauteile eingesetzt.

Heisskanal

Eine beheizte Werkzeugkavität, in welcher die Spritzgussmasse zwischen den Spritzgusszyklen flüssig gehalten wird, um Angüsse und Angussverteiler zu vermeiden.

Hochtemperaturlöten

Lötprozess, bei dem die Schmelztemperatur des Lotes oberhalb 900°C liegt.

Infiltrieren

Der Prozess zur Füllung der Poren eines Bauteils mit einem tiefer schmelzenden Metall oder einer tiefer schmelzenden Legierung.

Interface

Zone zwischen Grundwerkstoff und Schicht .

Kalibrieren

Das abschliessende Pressen eines gesinterten Bauteils zur Einstellung definierter Oberflächenstrukturen, Planität oder Rauheit.

Katalytisches Entbindern

Die teilweise Entfernung des Plastifiziermittels durch Erwärmung in einer depolymerisierende Substanzen enthaltenden Atmosphäre. Klassisch ist die Zersetzung von Polyacetal in einer mit Salpetersäure beladenen Stickstoffatmosphäre.

Keramikpulverspritzgiessen

Ein hydrostatisches Formgebungsverfahren zur Verarbeitung von mit Plastifiziermitteln versetzten Keramikpulvern bei vergleichsweise tiefen Temperaturen und Drücken.

Kohlenstoffkontrolle

Das Mass für die Fähigkeit zur Binderentfernung ohne Kohlenstoffkontamination des Pulvers. Kohlenstoffkontrolle wird quantifiziert durch den Kohlenstoffgehalt der PIM-Teile nach dem Sintern sowie dessen Gleichmässigkeit über die Charge, zwischen verschiedenen Chargen und verschiedenen Feedstock-Losen. Bestimmte Werkstoffe erfordern einen möglichst geringen Kohlenstoffgehalt (austenitischer Edelstahl, Titan), wogegen Andere einen definierten Prozentsatz benötigen (Vergütungsstahl, Werkzeugstahl, Hartmetall).

Lösungsglühen

LG ist ein Wärmebehandlungsprozess, der insbesondere bei rostfreien austenitischen Stählen oder Ni-Basis-Legierungen Anwendung findet. Das Material wird bei Temperaturen von ca. 1000°C bis 1250°C für 15 Minuten bis zu einigen Stunden (abhängig von der Werkstückabmessung) auf Temperatur gehalten und anschliessend abgeschreckt.

Lösungsmittelentbinderung

Die Extraktion des Binders oder von Teilen davon durch Auswaschen mit einem Lösungsmittel. Dies geschieht durch Eintauchen oder Aussetzen in Lösungsmitteldämpfe.

Löten

Stoffschlüssiges Fügeverfahren, bei dem die Fügepartner fest bleiben und nur das Lot schmelzflüssig wird.

Lot

Zusatzwerkstoff, der zum Löten gebraucht wird.

Metallpulverspritzgiessen

Ein hydrostatisches Formgebungsverfahren zur Verarbeitung von mit Plastifiziermitteln versetzten Metallpulvern bei vergleichsweise tiefen Temperaturen und Drücken.

Nachfolgeoperationen

Prozesse, welche nach dem Sintern an einem Bauteil zur Einstellung der geforderten Dimensionen oder Eigenschaften erforderlich sind.

Nachoxidation

Verfahren zur Aufbringung einer dünnen Oxidschicht auf eine bestehende Nitridschicht, zwecks Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit. Dies verleiht den Bauteilen ebenfalls ein ästhetisches dunkelgraues Aussehen.

Nitrieren

Thermo-chemisches Verfahren zur Anreicherung der Oberfläche mit Stickstoff. Dadurch werden Verschleisswiderstand, Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Werkstücken erhöht. Man unterscheidet prinzipiell zwischen Gasnitrieren und Plasmanitrieren.

Nitrokarburieren

Thermo-chemisches Verfahren zur Anreicherung der Oberfläche mit Stickstoff und Kohlenstoff. Ziel des Verfahrens ist eine Erhöhung der Verschleissfestigkeit, oftmals in Kombination mit einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit (siehe Nachoxidation). Das Nitrokarburieren kann im Gas, im Salzbad oder im Plasma stattfinden.

Normalglühen

Beim Normalglühen wird der Werkstoff in seinen Ursprungszustand zurückgeführt. Damit können insbesondere Grobkorngefüge oder Umformgefüge beseitigt werden. Unabhängig vom Ausgangszustand wird beim Normalglühen ein feinkörniges Gefüge mit rundlichen Körnern gleicher Grösse hergestellt.

Normalisieren

Siehe Normalglühen

Porosität

Die Gesamtmenge der Hohlräume in einem PM Bauteil. Die meisten PIM Werkstoffe haben weniger als 5% Porosität nach dem Sintern.

Pulverbettextraktion

Eine wichtige Methode zur Binderextraktion, vor allem für Wachs-Polymer Binder. Die Bauteile werden dabei in ein feinkörniges Pulver gepackt und auf Schmelztemperatur des Wachses erhitzt. Der geschmolzene Wachs wird durch die Kapillarkräfte in das umgebenden Pulver gezogen.

Pulverspritzgiessen

Ein hydrostatisches Formgebungsverfahren zur Verarbeitung von mit Plastifiziermitteln versetzten Pulvern bei vergleichsweise tiefen Temperaturen und Drücken.

Schutzgaslöten

Flussmittelfreier Lötprozess, der in reduzierender oder inerter Gasatmosphäre, z.B. Wasserstoff oder Argon, durchgeführt wird. Bauteile sind nach dem Löten blank.

Schwund

Die während dem Sinterprozess erfolgte Abnahme der Grösse eines Bauteiles.

Sintern

Der thermische Prozess, welcher kompaktierte Pulver verbindet und verdichtet. Die meisten mechanische, magnetischen oder anderen Eigenschaften eines PIM Bauteiles werden im Sinterprozess eingestellt.

Sinterunterlage

Evt. der Bauteilgeometrie angepasstes Substrat zur Auflage und Unterstützung des PIM-Bauteiles während des Entbinderungs- und Sinterprozesses.

Spannungsarmglühen

Das Spannungsarmglühen hat zum Ziel den Abbau der inneren Spannungen  (Eigenspannungen) die durch vorgängige Fertigungsprozesse hervorgerufen wurden (z.B. Umformung, spanabhebende Bearbeitung, Schweissen, Härten etc.). Das Spannungsarmglühen von Stählen wird im Temperaturbereich 550 bis 650°C durchgeführt.

Spritzgussmasse

Die für den Spritzguss eingesetzte Mischung aus Pulver und Binder.

Superkritische Extraktion

Die Anwendung hohen Druckes und erhöhter Temperatur um ein Lösungsmittel über die für die Binderentfernung kritische Temperatur zu erhitzen. Im Pulverspritzguss wird dafür am häufigsten Kohlendioxid verwendet.

Supersolidussintern

Das Flüssigphasensintern von vollständig legiertem Pulver oberhalb der Schmelztemperatur, wodurch Flüssigphase im Inneren der Pulverpartikel gebildet wird.

Thermisches Entbindern

Die Extraktion des Binders oder von Teilen davon durch Erwärmen. Die klassischen Verfahren basierten auf langsamer Erhitzung in Luft über einen Zeitraum von Tagen.

Trennlinie

Die auf einem Bauteil nach dem Spritzgiessen an der Fügestelle der beiden Formhälften auftretende linienförmige Markierung.

Vakuumentbindern

Die Extraktion des Binders oder von Teilen davon durch Erwärmen in einem Vakuum. Wird üblicherweise mit Unterstützung eines Trägergases durchgeführt, um den extrahierten Binder zu den Pumpen zu befördern.

Vakuumglühen

Unter Vakuumglühen versteht man ein Glühverfahren welches im Vakuumofen durchgeführt wird und somit die Bauteile weitestgehend vor Oxidation schützt.

Vakuumlöten

Flussmittelfreier Lötprozess, der in Vakuumatmosphäre von 10-2-10-6mbar durchgeführt wird. Bauteile sind nach dem Vakuumlöten blank.

Vakuum-Imprägnieren

Einbetten der Spritzschichten im Unterdruck (Vakuum), um bei porösen Strukturen, die Hohlräume zu füllen und genauere Präparationsergebnisse zu erhalten.

Verdichtung

Die durch Pressen oder Sintern verursachte Veränderung der Porosität dividiert durch die Ausgangsporosität.

Vernetzen

Die Bildung von Bindungen zwischen Polymerketten mit in Folge erhöhter Steifigkeit und Festigkeit des Polymers. Ein Beispiel für vernetzte Polymere sind duroplastische Kunststoffe, welche bei der ersten Erwärmung aushärten.

Vorsintern

Die Erwärmung eines Bauteiles auf eine Temperatur unterhalb der üblichen Sintertemperatur zwecks Festigkeitserhöhung für nachfolgende Handhabung oder Bearbeitung. Die Temperatur liegt dabei meist über dem zum vollständigen Abbrand des Binders erforderlichen Wert.

Wachs-Polymer

Ein Ausdruck zur Beschreibung von Bindemitteln auf Basis von niedermolekularen Polymeren und Waxen. Die Polymere sind typischerweise Polyethylen, Polypropylen oder Copolymere wie z.B. Ethylenvinylacetat. Es handelt sich dabei um die klassischen PIM-Binder.

Warmaushärtung

Binder- oder Polymeraushärtung beim Erwärmen auf eine Temperatur, bei welcher Vernetzung der Polymerketten stattfindet

Wasserbasis-Binder

Häufig gelatierende Binder, welche nach dem Spritzgiessen durch die Bildung langer Molekülketten erstarren. Andere Typen basieren auf mit Silikaten gesättigtem Wasser, welches beim erstarren Glas bildet.

Wasserlösliche Binder

Eine Familie von Bindern auf Basis von wasserlöslichen Polymeren. Die Entbinderung kann daher in Wasser erfolgen. Häufig sind Polyethylenoxid, Ployvinylalkohol und Polyethylenglykol.

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