Pressen und Sintern eines Schneidkörpers aus Hartmetall

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg

Abbildung 1: Schneidkörper aus Hartmetall

Ein Projekt für und mit zwei Hartmetallfirmen

Projektziel war, alle experimentellen und numerischen Voraussetzungen für die numerische Simulation des Pressens und Sinterns von Hartmetallteilen zu schaffen und damit Gründichteverteilung und Sinterverzug vorherzusagen. Damit können Werkzeugform und Preßplan rechnerisch optimiert werden.

Abbildung 2: Finite-Elemente Modell. Aus Symmetriegründen wird nur ein Viertel der Struktur modelliert.

Abbildung 3: Dichteverteilung beim Pressen

Abbildung 4: Dichteverteilung nach dem Pressen. PEQC4 ist die Volumendehnung.
Daraus ergibt sich die Dichte = Schüttdichte * exp(-PEQC4).

Abbildung 5: Schrumpfen beim Sintern

Abbildung 6: Verzug beim Sintern (verstärkt dargestellt)

Abbildung 7: Vergleich zwischen gemessenem und gerechnetem Verzug
entlang der großen Diagonalen der Schneidplatte

Die Qualität der Voraussage ist sehr gut. Jetzt können Pressplan und Werkzeugform rechnerisch optimiert werden.