Vom Pulver zum additiv hergestellten Bauteil

Teil 1: Perspektiven durch heiß-isostatisches Pressen

Pulvermetallurgische Herstellung

Pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile (PM) sind im Bereich des Motorenbaus, bei Getriebeteilen sowie im Werkzeug- oder Formenbau etabliert. Beim konventionellen Pressen und Sintern werden wasserverdüste, spratzige Metallpulver mit Additiven und weiteren Legierungselementen gemischt und in Pressformen zu Grünkörpern verdichtet, die bereits annähernd die endgültige Form aufweisen (near netshape). Während der Festphasensinterung unter Vakuum, Inertgas oder reduzierenden Atmosphären verbinden sich die Pulverpartikel durch Diffusion und stellen das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften ein. Pressen und Sintern wird als ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für hohe Stückzahlen eingesetzt. Auch der Metallpulverspritzguss (MIM) ermöglicht Serienfertigung, typischerweise jedoch für kleine, komplex geformte Teile mit hoher Oberflächengüte und Maßhaltigkeit. Sehr feine Metallpulver werden mit thermoplastischen Bindern versetzt und unter erhöhten Temperaturen und hohem Druck in Spritzgusswerkzeuge gepresst. Die Grünteile werden thermisch oder chemisch entbindert und unter starker Sinterschwindung gesintert. Für Anwendungen, die herausragende mechanische Eigenschaften oder harte Werkstoffe erfordern, die durch Spanen, Schmieden oder Gießen nicht verarbeitet werden können, wird auf das Verfahren des heiß-isostatischen Pressens (HIP) zurückgegriffen. Kapseln, welche die Bauteilgeometrie abbilden, werden hierbei aus Stahlblech geschweißt, mit sphärischem, gasverdüstem Metallpulver gefüllt, evakuiert, verschlossen und bei hohen Temperaturen und Drücken zu voller Dichte konsolidiert. Zuletzt wird die Kapsel, die nur als Hilfsmittel zur Verdichtung genutzt wurde, entfernt. Weiterlesen

Wasser als Kältemittel

Abb. 1: Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3)  Bildnachweis: Efficient Energy GmbH

Abb. 1: Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3); Bildnachweis: Efficient Energy GmbH

Ohne eine leistungsfähige Kältetechnik würden Fertigungsprozesse in vielen Industriezweigen, die Bereitstellung frischer Lebensmittel oder die Nutzung des Internets nicht funktionieren. Aufgrund der zunehmenden Erderwärmung wird der Bedarf an Kälte- und Klimaanlagen sogar weiter ansteigen – mit negativen Auswirkungen auf den Klimawandel. Denn noch werden überwiegend synthetische Kältemittel eingesetzt, die den Treibhauseffekt verstärken. Die Folge: Neben dem erhöhten Energiebedarf nehmen auch die CO2-Emissionen zu. Schon jetzt sind Klima- und Kälteanlagen weltweit für circa 8 % des gesamten Kohlenstoffdioxidausstoßes verantwortlich. Um dieser Entwicklung konsequent entgegenzuwirken, sind energieeffiziente sowie emissionsarme Kälteanlagen erforderlich. Die EU hat bereits 2014 die F-Gase-Verordnung zur schrittweisen, aber deutlichen Reduzierung der umweltschädlichen Kältemittel erlassen. Weiterlesen

Fortsetzung des Themas Arbeitsschutz – immer ein großes und wichtiges Thema!

Auch in Zeiten von Homeoffice ist der Arbeitsschutz ein bestehendes und wichtiges Thema, das nicht an Bedeutung für ein Unternehmen verlieren darf; gerade für Führungskräfte sollte bzw. muss der Arbeitsschutz immer im Fokus stehen auch zu Zeiten von Homeoffice.

In dem vergangenen Artikel bin ich auf die ersten zwei Grundpfeiler eingegangen neben dem Thema Organisation des Betrieblichen Arbeitsschutzes und der Gefährdungsbeurteilung und deren wichtigen Bedeutung für das Unternehmen.

Nun möchte ich Ihnen weitere wichtige Bestandteile des Betrieblichen Arbeitsschutzes vorstellen, die eben auch dazu gehören. Weiterlesen

FRAMOS veranstaltet Online-Training zur neuen Version 4.0 des EMVA 1288 Standards

FRAMOS veranstaltet Online-Training zur neuen Version 4.0 des EMVA 1288 Standards

FRAMOS, ein globaler Partner für Vision-Technologien, veranstaltet gemeinsam mit dem EMVA am 19. und 20. Mai 2021 ein zweitägiges Online-Training zur neuen Version 4.0 des EMVA 1288 Standards. Das Training richtet sich an Ingenieure und Kamera-Entwickler, die mithilfe von EMVA 1288 Messungen die Qualitäts- und Leistungsparameter von Bildsensoren und Industriekameras mit erweitertem Spektralbereich beurteilen möchten. Weiterlesen

Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre ist schon heute effizient möglich

Die Erreichung der Klimaziele erfordert sogenannte negative Emissionen, also die Entnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre. Eine vielversprechende Technologie hierfür ist die direkte Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft, englisch Direct Air Capture oder kurz DAC. Gleichzeitig werden allerdings Energie und Materialien benötigt, deren Erzeugung und Produktion zu indirekten CO2-Emissionen und anderen Umweltauswirkungen führen. Der Gesamtnutzen von DAC für die Umwelt ist daher unklar.

Bei ihren Forschungsarbeiten im Rahmen des Kopernikus-Projektes „Power-to-X“ haben die RWTH-Wissenschaftlerin Sarah Deutz vom Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Professor André Bardow, ehemals RWTH und nun ETH Zürich, gezeigt, dass die ersten kommerziellen DAC-Anlagen in Hinwil (Schweiz) und Hellisheiði (Island) bereits heute negative Emissionen bereitstellen können. Dabei können hohe Effizienzen von 85,4 Prozent und 93,1 Prozent für die Kohlenstoffabscheidung erreicht werden. Weiterlesen

Pflanzliche Proteine ersetzen erdölbasierte Rohstoffe

 © Fraunhofer IVV Nach der Entölung der Rapssaat verbleiben proteinreiche Reststoffe (Rapsschrot und -presskuchen).

© Fraunhofer IVV Nach der Entölung der Rapssaat verbleiben proteinreiche Reststoffe (Rapsschrot und -presskuchen).

Proteine gehören wie Cellulose, Lignin und Fette zu den nachwachsenden Rohstoffen. Ihr Potenzial für die chemische Industrie wird bisher kaum genutzt. Dies wollen Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern ändern und die vielversprechenden technofunktionellen Eigenschaften pflanzlicher Proteine für industrielle Anwendungen nutzen. Ziel des Projekts TeFuProt: die Abkehr vom Erdöl, hin zu nachwachsenden Rohstoffen. Weiterlesen

Wissenschaftler:innen entwickeln neues Verfahren für den Bau ultraleichter Materialien

Möglichst leicht und zugleich möglichst stabil. Das sind die Anforderungen an moderne Leichtbaustoffe, wie sie im Flugzeugbau und in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. Ein Forschungsteam der Technischen Universität Hamburg und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht (HZG) hat nun ein neues Bauprinzip für künftige Ultraleicht-Materialien entwickelt: Nanometerkleine Metallstreben, die auf separaten Hierarchieebenen ineinander geschachtelte Netzwerke bilden, sorgen für eine erstaunliche Festigkeit. Weiterlesen

SENSOR+TEST 2021 findet digital statt

SENSOR+TEST 2021 Digital Quelle: AMA Service GmbH

SENSOR+TEST 2021 Digital (Quelle: AMA Service GmbH)

Real, virtuell und hybrid – unter diesem Motto sollte die SENSOR+TEST 2021 in Nürnberg vom 4. bis 6. Mai 2021 Teilnehmer aus aller Welt zum Innovationsdialog einladen. Wegen der fortdauernden kritischen Gefährdungslage aufgrund der Covid-19-Pandemie und der weiteren Unsicherheiten bezüglich der Durchführung von Großveranstaltungen, haben Veranstalter und Ausstellerbeirat gemeinsam mit dem Vorstand des AMA Verbandes für Sensorik und Messtechnik e.V. nun beschlossen, die Messe vollständig als Digital-Event durchzuführen. Die SENSOR+TEST 2021 ermöglicht damit Ausstellern und Besuchern, sich über die neuesten Entwicklungen und Technologien rund um Sensorik und Messtechnik intensiv über moderne Informationskanäle auszutauschen. Weiterlesen

Control 2021 nicht als Präsenzmesse!

Die Entscheidung ist gefallen: Die 34. Control – Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung – kann auch in diesem Jahr nicht als Präsenzveranstaltung stattfinden. Nach ausführlichen Rücksprachen mit Ausstellern und dem Messebeirat musste sich der Messeveranstalter P. E. Schall GmbH & Co. KG dazu entschließen, das Branchenhighlight, das für den 04. bis 07. Mai 2021 vorbereitet worden war, abzusagen. Weiterlesen

CADFEM-WEBINAR: TIPPS UND TRICKS FÜR ANSYS MECHANICAL ANWENDENDE ZUM UMGANG MIT MATERIALDATEN

Funktionen von Ansys Mechanical in Kombination mit Ansys Materials Data for Simulation (MDS) ermöglicht den Vergleich von Varianten im Material auf besonders einfache Weise. Materialien können zum Beispiel vergleichend nebeneinander betrachtet werden.

Wir zeigen Ihnen wie Sie Ansys Materials Data for Simulation nutzen und welchen Wert Sie daraus gewinnen können.

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