Hartmetall Herstellung - Bauteile für den Maschinenbau

Auf dieser Seite erfahren Sie wissenswertes über die Herstellung von Hartmetall sowie den Einsatzgebieten und Vorteilen von Bauteilen im Maschinenbau.

Wie wird Hartmetall hergestellt?

Die Herstellung von Hartmetall erfolgt in mehreren Schritten:

1. Auswahl der Ausgangsmaterialien: Hartmetall besteht hauptsächlich aus Wolframcarbid (WC) und einem Bindemittel, das oft aus Kobalt besteht. Andere Materialien wie Titancarbid (TiC) oder Tantalcarbid (TaC) können ebenfalls verwendet werden.
2. Mahlen der Ausgangsmaterialien: Das Wolframcarbid und das Bindemittel werden separat gemahlen, um eine feine Pulverform zu erhalten. Dieser Schritt ist wichtig, um eine gleichmäßige Verteilung der Materialien zu gewährleisten.
3. Mischen der Pulver: Das gemahlene Wolframcarbid und das Bindemittel werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt. Dieses Verhältnis variiert je nach Anwendung und gewünschten Eigenschaften des Hartmetalls.
4. Pressen: Das Pulvergemisch wird in eine Form gepresst, um die gewünschte Form des Hartmetalls zu erhalten. Dies geschieht unter hohem Druck, um eine hohe Dichte des Materials zu erreichen.
5. Sintern: Die gepressten Teile werden in einem Ofen gesintert, wobei sie bei hoher Temperatur erhitzt werden. Während des Sinterns verschmelzen die Partikel des Wolframcarbids und des Bindemittels miteinander, wodurch das Hartmetall entsteht. Das Bindemittel umhüllt die Wolframcarbidpartikel und bildet eine feste Matrix.
6. Nachbearbeitung: Nach dem Sintern werden die Hartmetallteile oft nachbearbeitet, um die gewünschte Form, Größe und Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. Dies kann Schleifen, Polieren oder andere Bearbeitungsschritte umfassen.
7. Beschichtung (optional): In einigen Fällen werden Hartmetallteile mit einer Beschichtung versehen, um ihre Verschleißfestigkeit, Härte oder andere Eigenschaften zu verbessern. Dies kann durch Aufdampfen oder Auftragen einer dünnen Schicht aus einem anderen Material wie Titannitrid oder Diamant erfolgen.

Typische Bauteile, die aus Hartmetall hergestellt werden, sind:

1. Schneidwerkzeuge: Hartmetall wird häufig für die Herstellung von Schneidwerkzeugen wie Bohrern, Fräsern, Gewindebohrern, Reibahlen und Wendeschneidplatten verwendet. Die hohe Härte und Verschleißfestigkeit des Hartmetalls ermöglicht eine effiziente Bearbeitung von Materialien wie Metall, Holz, Kunststoff und Verbundwerkstoffen.
2. Verschleißteile: Hartmetall wird auch für Verschleißteile eingesetzt, die einer hohen Belastung und Abnutzung ausgesetzt sind. Beispiele hierfür sind Düsen, Ventile, Gleitringe, Lager, Schneidmesser und Schneidplatten für die Papier- und Holzindustrie.
3. Stanz- und Umformwerkzeuge: Hartmetall wird aufgrund seiner Härte und Verschleißfestigkeit auch für Stanz- und Umformwerkzeuge verwendet. Diese Werkzeuge werden in der Metallverarbeitung eingesetzt, um Löcher zu stanzen, Bleche zu biegen oder zu prägen.
4. Schleifmittel: Hartmetall wird auch als Schleifmittel verwendet, um Materialien wie Metall, Glas oder Keramik zu schleifen. Es wird in Form von Schleifscheiben, Schleifstiften oder Schleifbändern eingesetzt.
5. Bohrer- und Fräserköpfe für die Elektronikindustrie: In der Elektronikindustrie werden Hartmetallwerkzeuge für die Bearbeitung von Leiterplatten, Halbleitern und anderen elektronischen Bauteilen eingesetzt. Die hohe Präzision und Verschleißfestigkeit des Hartmetalls ermöglicht eine genaue und effiziente Bearbeitung.
6. Bergbau- und Bohrwerkzeuge: Hartmetall wird auch für Bergbau- und Bohrwerkzeuge wie Bohrkronen, Meißel und Schneidwerkzeuge für den Tunnelbau verwendet. Die hohe Härte und Verschleißfestigkeit des Hartmetalls ermöglicht eine effiziente Bearbeitung von Gestein und anderen harten Materialien.

Dies sind nur einige Beispiele für typische Bauteile, die aus Hartmetall hergestellt werden. Die Vielseitigkeit und hohe Leistungsfähigkeit von Hartmetall machen es zu einem wichtigen Werkstoff in verschiedenen Branchen und Anwendungen.

Hartmetallbauteile bieten eine Vielzahl von Vorteilen, die sie zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Branchen machen. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile von Hartmetallbauteilen:

1. Hohe Härte: Hartmetall ist eines der härtesten Materialien, die in der Industrie verwendet werden. Es hat eine hohe Härte, die es ermöglicht, Materialien wie Metall, Holz, Kunststoff und Verbundwerkstoffe effizient zu bearbeiten. Die hohe Härte führt auch zu einer längeren Standzeit der Werkzeuge, da sie weniger anfällig für Verschleiß und Abnutzung sind.
2. Verschleißfestigkeit: Hartmetallbauteile sind äußerst verschleißfest. Sie behalten ihre Form und Schneidleistung auch bei langen Einsatzzeiten bei. Dies führt zu einer höheren Produktivität und geringeren Kosten für den Werkzeugwechsel.
3. Hohe Warmfestigkeit: Hartmetall ist auch bei hohen Temperaturen stabil. Es behält seine Härte und Festigkeit auch bei hohen Temperaturen bei, was es für Anwendungen geeignet macht, bei denen hohe Temperaturen auftreten, wie zum Beispiel beim Bohren oder Fräsen von Metall.
4. Chemische Beständigkeit: Hartmetall ist gegenüber den meisten chemischen Substanzen beständig. Es ist unempfindlich gegenüber Korrosion und Oxidation, was es für den Einsatz in aggressiven Umgebungen geeignet macht.
5. Präzision und Wiederholbarkeit: Hartmetallbauteile bieten eine hohe Präzision und Wiederholbarkeit. Sie ermöglichen eine genaue Bearbeitung von Werkstücken und liefern konsistente Ergebnisse. Dies ist besonders wichtig in Branchen wie der Automobil- oder Luftfahrtindustrie, wo hohe Präzision und Qualität gefordert sind.
6. Vielseitigkeit: Hartmetallbauteile können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Sie finden Verwendung in der Metallverarbeitung, Holzverarbeitung, Elektronikindustrie, Bergbau, Chemieindustrie und vielen anderen Branchen.
7. Längere Lebensdauer: Aufgrund ihrer Härte und Verschleißfestigkeit haben Hartmetallbauteile eine längere Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen. Dies führt zu geringeren Wartungskosten und einer höheren Produktivität.