Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Inhaltsübersicht

Der Werkzeugbau ist ein wesentlicher Aspekt vieler Branchen, von der Automobilindustrie bis zur Luft- und Raumfahrt. Die Fähigkeit, Metall zu formen, zu schneiden und in bestimmte Formen zu bringen, ist entscheidend. Eine Schlüsselkomponente in diesem Prozess ist Metallpulver, ein Material, das die Art und Weise, wie Werkzeuge hergestellt werden, revolutioniert hat. Dieser Artikel taucht tief in die Welt der Metallpulver für die Werkzeugherstellungund bietet einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Arten, ihre Zusammensetzung, Eigenschaften und vieles mehr. Also, fangen wir an!

Überblick über Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Metallpulver sind fein verteilte feste Materialien, die in verschiedenen Fertigungsverfahren verwendet werden. Diese Pulver sind für den Werkzeugbau unverzichtbar, da sie zu komplizierten Formen geformt und verschmolzen werden können, die mit Massenmetallen nur schwer zu erreichen sind. Die Werkzeugindustrie hat von der Entwicklung hochwertiger Metallpulver, die sich durch außergewöhnliche Festigkeit, Haltbarkeit und Präzision auszeichnen, immens profitiert.

Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Arten und Eigenschaften von Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Im Folgenden werden einige spezifische Metallpulvermodelle vorgestellt, die häufig im Werkzeugbau verwendet werden und jeweils einzigartige Eigenschaften aufweisen:

  1. 316L-Edelstahl-Pulver
  • Zusammensetzung: Eisen, Chrom, Nickel, Molybdän
  • Eigenschaften: Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, gute Umformbarkeit, nicht magnetisch
  • Merkmale: Aufgrund seiner Chlorid- und Säurebeständigkeit wird es in der Schifffahrt und der pharmazeutischen Industrie verwendet.
  1. 17-4 PH Edelstahl-Pulver
  • Zusammensetzung: Eisen, Chrom, Nickel, Kupfer
  • Eigenschaften: Hohe Festigkeit und Härte, gute Korrosionsbeständigkeit
  • Merkmale: Ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Chemie und Petrochemie.
  1. Inconel 718-Pulver
  • Zusammensetzung: Nickel, Chrom, Eisen, Niob, Molybdän
  • Eigenschaften: Hohe Zugfestigkeit, ausgezeichnete Ermüdungs- und Kriechbeständigkeit
  • Merkmale: Perfekt für Hochtemperaturanwendungen wie Gasturbinen und Kernreaktoren.
  1. Titan Ti-6Al-4V-Pulver
  • Zusammensetzung: Titan, Aluminium, Vanadium
  • Eigenschaften: Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
  • Merkmale: Wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, bei medizinischen Implantaten und in der Automobilindustrie verwendet.
  1. Kobalt-Chrom-Pulver
  • Zusammensetzung: Kobalt, Chrom, Molybdän
  • Eigenschaften: Hervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Festigkeit, biokompatibel
  • Merkmale: Wird in Zahnimplantaten, orthopädischen Implantaten und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt verwendet.
  1. Kupfer-Pulver
  • Zusammensetzung: Reines Kupfer
  • Eigenschaften: Ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit
  • Merkmale: Wird in elektrischen Komponenten, Wärmetauschern und Automobilteilen verwendet.
  1. Aluminium AlSi10Mg-Pulver
  • Zusammensetzung: Aluminium, Silizium, Magnesium
  • Eigenschaften: Leichtes Gewicht, gute thermische Eigenschaften, hohe Festigkeit
  • Merkmale: Ideal für Automobil-, Luft- und Raumfahrtkomponenten und leichte Strukturen.
  1. H13 Werkzeugstahl-Pulver
  • Zusammensetzung: Eisen, Chrom, Molybdän, Vanadium
  • Eigenschaften: Hohe Zähigkeit, gute Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit
  • Merkmale: Wird in Druckguss-, Strangpress- und Warmschmiedewerkzeugen verwendet.
  1. Wolframkarbid-Pulver
  • Zusammensetzung: Wolfram, Kohlenstoff
  • Eigenschaften: Äußerst hart, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, hoher Schmelzpunkt
  • Merkmale: Verwendung in Schneidwerkzeugen, Bergbauausrüstung und verschleißfesten Teilen.
  1. Pulver aus martensitaushärtendem Stahl
    • Zusammensetzung: Eisen, Nickel, Kobalt, Molybdän, Titan
    • Eigenschaften: Sehr hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, minimaler Verzug bei der Wärmebehandlung
    • Merkmale: Perfekt für die Luft- und Raumfahrt, Werkzeugbau und hoch beanspruchte Komponenten.

Zusammensetzung der Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Die Zusammensetzung eines Metallpulvers spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung seiner Eigenschaften und seiner Eignung für bestimmte Werkzeuganwendungen. Hier finden Sie eine detaillierte Tabelle mit den Zusammensetzungen einiger der am häufigsten verwendeten Metallpulver:

MetallpulverWesentliche ElementeZusammensetzung (%)
316L-EdelstahlFe, Cr, Ni, MoFe: 65-70, Cr: 16-18, Ni: 10-14, Mo: 2-3
17-4 PH EdelstahlFe, Cr, Ni, CuFe: 65-70, Cr: 15-17,5, Ni: 3-5, Cu: 3-5
Inconel 718Ni, Cr, Fe, Nb, MoNi: 50-55, Cr: 17-21, Fe: 17-21, Nb: 4,75-5,5, Mo: 2,8-3,3
Titan Ti-6Al-4VTi, Al, VTi: 88-90, Al: 5,5-6,75, V: 3,5-4,5
Kobalt-ChromCo, Cr, MoCo: 60-65, Cr: 26-30, Mo: 5-7
KupferCuCu: 99.9+
Aluminium AlSi10MgAl, Si, MgAl: 85-90, Si: 9-11, Mg: 0.2-0.4
H13 WerkzeugstahlFe, Cr, Mo, VFe: 85-90, Cr: 4,75-5,5, Mo: 1,1-1,75, V: 0,8-1,2
WolframkarbidW, CW: 80-97, C: 3-20
Martensitaushärtender StahlFe, Ni, Co, Mo, TiFe: 60-65, Ni: 18-19, Co: 8-10, Mo: 4,6-5,2, Ti: 0,15-0,2

Eigenschaften von Metallpulvern für die Werkzeugherstellung

Jede Art von Metallpulver verfügt über eine Reihe von Eigenschaften, die es für bestimmte Werkzeuganwendungen geeignet machen. Die Kenntnis dieser Eigenschaften kann bei der Auswahl des richtigen Materials für die jeweilige Aufgabe helfen.

MetallpulverStärkeHärteKorrosionsbeständigkeitWärmeleitfähigkeitDichte (g/cm³)
316L-EdelstahlHochMittelAusgezeichnetMittel7.9
17-4 PH EdelstahlSehr hochHochGutMittel7.75
Inconel 718Sehr hochHochAusgezeichnetNiedrig8.19
Titan Ti-6Al-4VHochMittelAusgezeichnetMittel4.43
Kobalt-ChromHochSehr hochAusgezeichnetMittel8.3
KupferMittelNiedrigGutAusgezeichnet8.96
Aluminium AlSi10MgMittelNiedrigGutHoch2.7
H13 WerkzeugstahlHochHochMittelMittel7.8
WolframkarbidExtrem hochExtrem hochGutNiedrig15.7
Martensitaushärtender StahlUltra-HochHochMittelMittel8.0

Anwendungen von Metallpulvern für die Werkzeugherstellung

Metallpulver finden in einer Vielzahl von Branchen Anwendung. Hier eine Übersicht über einige wichtige Anwendungen:

IndustrieMetallpulverAnmeldung
Luft- und RaumfahrtTitan Ti-6Al-4V, Inconel 718Triebwerkskomponenten, Strukturteile
AutomobilindustrieAluminium AlSi10Mg, KupferMotorteile, Wärmetauscher, elektrische Komponenten
MedizinischeKobalt-Chrom, Titan Ti-6Al-4VImplantate, chirurgische Instrumente
ElektronikKupfer, Aluminium AlSi10MgLeitende Komponenten, Kühlkörper
Werkzeug- und FormenbauH13 Werkzeugstahl, WolframkarbidFormen, Gesenke, Schneidwerkzeuge
EnergieInconel 718, martensitaushärtender StahlTurbinenschaufeln, Stromerzeugungsanlagen
ZahnärztlicheKobalt-Chrom, Titan Ti-6Al-4VZahnimplantate, kieferorthopädische Geräte
Allgemeine FertigungRostfreier Stahl 316L, rostfreier Stahl 17-4 PHVerbindungselemente, Komponenten für Industriemaschinen

Spezifikationen, Größen, Qualitäten und Normen für Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Spezifikationen und Normen stellen sicher, dass die Metallpulver die erforderlichen Qualitäts- und Leistungsniveaus für Anwendungen im Werkzeugbau erfüllen.

MetallpulverSpezifikationenGrößen (µm)KlassenNormen
316L-EdelstahlASTM A276, ASTM F13815-45, 45-105316L, 316LSASTM, ISO 5832-1
17-4 PH Edelstahl AMS 5643, ASTM A69315-45, 45-10517-4 PHASTM, AMS
Inconel 718AMS 5662, ASTM B63715-45, 45-105718AMS, ASTM, ISO
Titan Ti-6Al-4VASTM B348, AMS 491115-45, 45-105Klasse 5, Klasse 23ASTM, AMS, ISO 5832-3
Kobalt-ChromASTM F75, ASTM F153715-45, 45-105CoCrMo, CoCrWASTM, ISO
KupferASTM B213, ASTM B12415-45, 45-105ETP, OFHCASTM
Aluminium AlSi10MgASTM B209, ASTM B24715-45, 45-105AlSi10Mg, AlSi12ASTM, ISO
H13 WerkzeugstahlASTM A681, AMS 648715-45, 45-105H13ASTM, AMS
WolframkarbidASTM B777, ISO 332515-45, 45-105WC-CoASTM, ISO
Martensitaushärtender StahlAMS 6514, ASTM A53815-45, 45-105 18Ni(300), C300AMS, ASTM

Lieferanten und Preisangaben von Metallpulver für die Werkzeugherstellung

Hier finden Sie eine Liste von Anbietern mit Preisangaben zu verschiedenen Metallpulvern.

AnbieterMetallpulverPreis (USD/kg)MengenrabattKontaktinformationen
Tischlertechnik316L-Edelstahl30-40Jawww.carpentertech.com
Höganäs AB17-4 PH Edelstahl35-45Jawww.hoganas.com
Sandvik WerkstoffeInconel 718100-150Jawww.materials.sandvik
ATI-MetalleTitan Ti-6Al-4V200-250Jawww.atimetals.com
Praxair OberflächentechnologienKobalt-Chrom150-200Jawww.praxairsurfacetechnologies.com
Amerikanische ElementeKupfer20-25Jawww.americanelements.com
ECKART GmbHAluminium AlSi10Mg30-35Jawww.eckart.net
KennametalH13 Werkzeugstahl50-60Jawww.kennametal.com
Global Wolfram & PulverWolframkarbid80-100Jawww.globaltungsten.com
H.C. Starck LösungenMartensitaushärtender Stahl70-90Jawww.hcstarck.com

Vergleich der Vor- und Nachteile von Metallpulvern für die Werkzeugherstellung

Jedes Metallpulver hat seine eigenen Vorteile und Einschränkungen. Hier ist eine vergleichende Analyse:

MetallpulverVorteileBeschränkungen
316L-EdelstahlAusgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, biokompatibelMittlere Festigkeit und Härte
17-4 PH EdelstahlHohe Festigkeit und Härte, gute KorrosionsbeständigkeitTeurer als 316L
Inconel 718Hohe Temperaturstabilität, ausgezeichnete FestigkeitSehr teuer, schwierig zu bearbeiten
Titan Ti-6Al-4VHohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete BiokompatibilitätTeuer, schwierig zu verarbeiten
Kobalt-ChromHervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Festigkeit, biokompatibelTeuer, schwer zu bearbeiten
KupferAusgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit, relativ kostengünstigGeringe Festigkeit, anfällig für Oxidation
Aluminium AlSi10MgLeichtes Gewicht, gute thermische EigenschaftenGeringere Festigkeit im Vergleich zu Stahl und Titan
H13 WerkzeugstahlHohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, geeignet für HochtemperaturanwendungenAnfällig für Korrosion ohne Beschichtung
WolframkarbidÄußerst hart, ausgezeichnete VerschleißfestigkeitSehr brüchig, teuer
Martensitaushärtender StahlUltrahohe Festigkeit, gute ZähigkeitHohe Kosten, begrenzte Korrosionsbeständigkeit

Detaillierte Betrachtung von spezifischen Metallpulvern

316L-Edelstahl-Pulver

316L-Edelstahlpulver ist für seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt, was es zu einer ersten Wahl für Anwendungen in rauen Umgebungen macht. Dieses Pulver wird besonders in der Schifffahrt und der pharmazeutischen Industrie bevorzugt. Sein niedriger Kohlenstoffgehalt erhöht die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Dieses Metallpulver ist im geglühten Zustand nicht magnetisch und lässt sich gut schweißen.

17-4 PH Edelstahl-Pulver

Edelstahlpulver 17-4 PH ist ein martensitischer, ausscheidungshärtender Edelstahl, der hohe Festigkeit und Härte mit guter Korrosionsbeständigkeit verbindet. Er wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der chemischen und petrochemischen Industrie verwendet. Seine Fähigkeit, auf verschiedene Festigkeitsstufen wärmebehandelt zu werden, macht ihn noch vielseitiger.

Inconel 718-Pulver

Inconel 718 ist eine Nickel-Chrom-Legierung, die für ihre hohe Festigkeit, hervorragende Ermüdung und Kriechbeständigkeit bei hohen Temperaturen bekannt ist. Dies macht sie ideal für Hochtemperaturanwendungen wie Gasturbinen und Kernreaktoren. Die Pulverform ermöglicht die Herstellung komplexer Formen, die für diese anspruchsvollen Umgebungen unerlässlich sind.

Titan Ti-6Al-4V-Pulver

Titan Ti-6Al-4V, auch bekannt als Titan Grad 5, ist die am häufigsten verwendete Titanlegierung. Sie bietet eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund seiner Biokompatibilität eignet es sich für medizinische Implantate, während sein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht perfekt für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt ist.

Kobalt-Chrom-Pulver

Kobalt-Chrom-Legierungen sind bekannt für ihre hervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Festigkeit und ausgezeichnete Biokompatibilität. Diese Eigenschaften machen Kobalt-Chrom-Pulver zu einem bevorzugten Material für zahnmedizinische und orthopädische Implantate sowie für Hochleistungskomponenten in der Luft- und Raumfahrt.

Kupfer-Pulver

Kupferpulver wird wegen seiner hervorragenden thermischen und elektrischen Leitfähigkeit geschätzt. Es wird häufig für elektrische Bauteile, Wärmetauscher und Automobilteile verwendet. Seine relativ niedrigen Kosten und seine gute Korrosionsbeständigkeit machen es noch attraktiver.

Aluminium AlSi10Mg-Pulver

AlSi10Mg ist ein Aluminiumlegierungspulver, das geringes Gewicht mit guten mechanischen Eigenschaften verbindet. Es wird häufig in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie für Bauteile verwendet, die eine hohe Festigkeit und ein geringes Gewicht erfordern. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit ist es für Anwendungen geeignet, bei denen die Wärmeableitung wichtig ist.

H13 Werkzeugstahl-Pulver

H13-Werkzeugstahlpulver ist bekannt für seine hohe Zähigkeit, gute Verschleißfestigkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen. Diese Eigenschaften machen ihn zu einer hervorragenden Wahl für Druckguss-, Strangpress- und Warmschmiedewerkzeuge. Es erfordert jedoch Schutzbeschichtungen, um Korrosion zu verhindern.

Wolframkarbid-Pulver

Wolframkarbidpulver ist eines der härtesten verfügbaren Materialien und bietet eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Es wird in Schneidwerkzeugen, Bergbauausrüstungen und verschleißfesten Teilen verwendet. Seine Sprödigkeit und die hohen Kosten können jedoch einschränkende Faktoren sein.

Pulver aus martensitaushärtendem Stahl

Martensitaushärtender Stahl, wie 18Ni(300), bietet eine extrem hohe Festigkeit und gute Zähigkeit. Es wird in der Luft- und Raumfahrt und im Werkzeugbau eingesetzt, wo eine hohe Belastbarkeit erforderlich ist. Es ist jedoch teuer und hat im Vergleich zu anderen Werkstoffen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit.

Metallpulver für die Werkzeugherstellung

FAQ

FrageAntwort
Wozu wird Metallpulver bei der Werkzeugherstellung verwendet?Metallpulver wird zur Herstellung komplizierter Formen und hochpräziser Werkzeuge verwendet, die sich mit Massenmetallen nur schwer herstellen lassen.
Warum ist rostfreier Stahl 316L bei Werkzeugen so beliebt?Edelstahl 316L ist aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und guten Formbarkeit sehr beliebt.
Wie wird Metallpulver hergestellt?Metallpulver wird in der Regel durch Zerstäubung hergestellt, bei der geschmolzenes Metall in feine Partikel zerlegt wird.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Metallpulver für die Werkzeugherstellung?Metallpulver ermöglichen eine präzise Steuerung der Materialeigenschaften und damit die Herstellung komplexer Formen und hochfester Bauteile.
Ist Titan Ti-6Al-4V für medizinische Implantate geeignet?Ja, Titan Ti-6Al-4V ist biokompatibel und wird häufig für medizinische Implantate verwendet.
Wie verhält sich Inconel 718 in Hochtemperaturumgebungen?Inconel 718 hat eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität und wird in Anwendungen wie Gasturbinen und Kernreaktoren eingesetzt.
Können Metallpulver recycelt werden?Ja, Metallpulver kann häufig recycelt werden, wodurch Abfall und Umweltbelastung reduziert werden.

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