Pulvermetallurgie & Technische Keramik

Sinteröfen werden in der Pulvermetallurgie und in der Keramikindustrie eingesetzt. In beiden Fällen findet ein oberflächliches Zusammenwachsen von Materialkörnern durch Diffusion von Material an den Kontaktpunkten statt, so dass ein fester Körper entsteht. Diese Verschmelzung findet bei Temperaturen knapp unterhalb des Schmelzpunktes des jeweiligen Materials in einem Sinterofen statt.

Pulvermetallurgie

Die Pulvermetallurgie ist eine Methode zur Herstellung von massiven, geformten Metallteilen mit speziellen Materialeigenschaften, die durch einen herkömmlichen Giessprozess nicht einstellbar wären und oft deutlich kostengünstiger ist als eine Herstellung des Teils durch spanende Verarbeitung aus einem Metallblock. Metallpulver wird in eine Form gebracht und verpresst. Im Sinterprozess werden die einzelnen Körner verbunden und es entsteht ein fester, mehr oder weniger poröser Metallkörper mit gut definierten Abmessungen. Die Sinterung findet in einem Sinterofen statt.

Technische Keramik

Zur Herstellung technischer Keramik werden zumeist aus künstlich hergestellten Rohstoffen sogenannte Grünlinge geformt. Diese Grünkörper enthalten neben den keramischen Pulvermischungen normalerweise auch noch Feuchte und organische Bindemittel. Zunächst wird der Grünkörper getrockent. Dann müssen alle, bei hohen Temperaturen flüchtigen, verdampfenden oder verbrennenden Anteile im sogenannten Ausbrennprozess aus dem keramischen Grünling entfernt werden. Zuletzt findet das Brennen oder Sintern der Keramik statt. In diesem Schritt erhält der keramische Körper seine Festigkeit. Für all diese Prozesschritte werden Keramik-Öfen eingesetzt.

Das Ziel der keramischen Technologie ist die Herstellung eines mechanisch festen Körpers. Die keramische Bindung und damit die hohe Festigkeit erhält man erst durch das Brennen bei hohen Temperaturen in einem Sinterofen, Hubofen, Haubenofen, Vertikalofen.

Der Brand ermöglicht das Sintern und führt damit zur Entstehung des eigentlichen keramischen Werkstoffs. Während des Brennvorgangs kommt es zu einer Verfestigung und Verdichtung der Produkte, die sich in einer Verringerung der Porosität sowie einer Schrumpfung des Körpers äußern. Brennzeit und Atmosphäre haben dabei einen maßgeblichen Einfluss auf die Eigenschaften der technischen Keramik. Auch die Form der Werkstücke spielt eine entscheidende Rolle für das einzustellende Brennrezept: Dünnwandige und dicht geformte Werkstücke lassen sich schneller brennen als große oder dickwandige.

Sinteröfen

Sinterofen mit Kettentransportzug (JTEKT)

Spezifikation
Technische Merkmale Produktdaten
Betriebstemperatur 150 bis 1150 °C
Transportsystem Maschenbandtransport (Mesh belt transport)
Heizkammer Hitzebeständige Stahlmuffel
Bandbreiten 150 bis 800 mm
Verfügbare Gase N2, N2 (feucht), N2+Luft, Luft
Anwendungen
  • Brennen von LTCC-Substraten (Low Temperature Co-fired Ceramic) mit Basismetallleitern
  • MLCC-Entbinden, MLCC-Reoxidation, Backen externer Elektroden bei MLCC
  • Sintern in der Pulvermetallurgie, Brennen dickerer Substrate (z. B. Basismetallleiter), Trocknung von Elektroden
  • Brennen von Induktoren, Sintern von Elektroden
Sinterofen

Vacuum sintering furnace (JTEKT)

Oft wird Schutzgas eingesetzt und die Korrosion des Metalls zu verhindern. Dies ist insbesondere in der Pulvertechnologie nötig, da das Material eine große Oberfläche hat und daher besonders anfällig für Oxidation ist. Je nach Material kann hierfür Formiergas, Endogas oder Exogas eingesetzt werden. Diese Gas können in entsprechenden Gasgeneratoren direkt neben dem Ofen hergestellt werden. Eine Alternative bietet die Sinterung unter Vakuum. Vakuumöfen zur Sinterung arbeiten in der Regel diskontinuirlich.

Spezifikation
Technische Merkmale Produktdaten
Aufbau Kohlenstoff-Innenmuffeln
Funktion Entfetten und Sintern
Materialien Superharte Metalle, Edelstahl, Keramik
Kammer Sauber durch Carbon-Innenmuffeln
Atmosphären Vakuum / Gas / Druck bis 0,98 MPa
Max. Temperatur 2300 °C
Sinterofen

JTEKT Thermo Systems und Crystec freuen sich darauf, für sie eine kostengünstige Anlage aufzubauen, die Ihren strengsten Anforderungen entspricht.