Stahl-Keramik-Verbunde über Mehrkomponentenpulverspritzguss

Kompliziert geformte Keramik- und Metallbauteile lassen sich am wirtschaftlichsten mit dem Pulverspritzguß in endkonturnaher Formgebung herstellen. Mit Hilfe dieser Arbeit sollte festgestellt werden, ob mit 2-Komponenten-Pulverspritzguß und Folienhinterspritzen Stahl-Keramik-Verbunde gesintert werden können. Dazu wurden teilstabilisierte ZrO2-Pulver mit unterschiedlicher Sintertemperatur, thermischen Ausdehnungskoeffizienten und Partikelpackungsverhalten dilatometrisch untersucht. Es zeigte sich, dass nickelmartensitischer Stahl sich gut zur Co-Sinterung mit ZrO2 eignet. Das Fügen der Werkstoffe erfolgte während des Formfüllvorganges. Anschließend wurde das Bauteil aus den verschiedenen Komponenten entbindert und gesintert. Dabei muß beachtet werden, dass ein stabiler Verbundwerkstoff nur durch den Abgleich der absoluten Sinterschwindung der kombinierten Pulverpackungen erreicht werden kann.

Powder injection molding as a near net shaping technol. with a high automation potential can be seen as one of the most economical processing routes for complex-shaped ceramic or metal parts produced in large nos. Component injection molding is well known as a polymer shaping process. It use in powder technol. opens up the possibility to create innovative ceramic-metal or metal-ceramic composites. The co-shaping e.g. of ZrO2 and steel 17-4PH takes place directly in the injection molding machine as the mold is filled. The following step of co-firing debinds and sinters the part to nearly theor. d. Access to this novel manufg. technol. is based on the realization of strategies geared to achieving a stable ceramic-metal compd. during co-sintering. This, in turn, presupposes appropriate adjustment of the abs. sintering shrinkage in the combined powder packages.