304L-Edelstahlpulver für MIM

Überblick über 304L-Pulver für MIM

304L ist ein austenitischer rostfreier Stahl mit Chrom, Nickel und geringem Kohlenstoffgehalt. Das "L" steht für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, um Karbidausscheidungen beim Schweißen zu vermeiden. 304L bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die mit der von 316L vergleichbar ist, jedoch zu niedrigeren Kosten.

Zu den wichtigsten Eigenschaften, die 304L für MIM geeignet machen, gehören:

• Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in einer Reihe von Umgebungen
• Gute Verformbarkeit, Zähigkeit und mechanische Eigenschaften
• Hohe Sinterdichte erzielbar
• Hervorragende Formbarkeit aufgrund der sphärischen Pulverformung
• Kostengünstig im Vergleich zu 316L-Pulver
• Leicht erhältlich in einer Vielzahl von Pulverspezifikationen

Dieser Artikel gibt einen detaillierten Überblick über die Eigenschaften, die Verarbeitung, das Sintern, die Anwendungen und andere Besonderheiten von 304L-Pulver bei der Verwendung im Metall-Spritzgussverfahren.

Typische Zusammensetzung von 304L-Pulver für MIM

Die Zusammensetzung des 304L-Pulvers für MIM ist:

Nickel verbessert die Korrosionsbeständigkeit, während Chrom die Oxidationsbeständigkeit erhöht. Der niedrige Kohlenstoffgehalt minimiert die Karbidausscheidung während des Sinterns.

Eigenschaften von 304L-Pulver für MIM

304L-Pulver weist die folgenden Eigenschaften auf:

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich 304L für die Herstellung von Hochleistungs-MIM-Teilen, die korrosionsbeständig sein müssen.

304L Pulverspezifikationen für MIM

304L-Pulver für MIM hat die folgenden Spezifikationen:

• Partikelgröße - Typischerweise 10-20 Mikrometer mit enger Verteilung. Entscheidend für hohe Sinterdichte.
• Durchflussmenge - Mindestfließgeschwindigkeit von 25 s/50 g. Gewährleistet reibungsloses Spritzgießen ohne Verstopfungen.
• Morphologie - Überwiegend kugelförmiges Pulver für hervorragende Formbarkeit und Dichte.
• Sauerstoffgehalt - Niedriger Sauerstoffgehalt (<2000 ppm), um die Oxidation zu minimieren.
• Scheinbare Dichte - Eine höhere Schüttdichte verbessert die Pulverladung während des Formens.
• Zapfstellendichte - Höhere Klopfdichte über 4 g/cm3 für gute Verdichtung erwünscht.

Verarbeitung von 304L-Pulver in MIM

304L-Pulver durchläuft während des MIM-Prozesses die folgenden Verarbeitungsschritte:

1. Mischen - Das Pulver wird mit einem geeigneten Bindemittel, Schmiermitteln und Weichmachern gemischt, um das Ausgangsmaterial zu bilden.

2. Körnung - Das Ausgangsmaterial wird zu kugelförmigen Pellets granuliert, um den Fluss in das Einspritzfass zu verbessern.

3. Spritzgießen - Die Rohmaterialpellets werden im Spritzgussverfahren zu komplexen netzförmigen Teilen geformt.

4. Entbinden - Das Bindemittel wird durch Lösungsmittel und/oder thermische Entbinderungsverfahren von den Formteilen entfernt.

5. Sintern - Die entbundenen Teile (braune Teile) werden bei 1300-1400°C in Wasserstoff gesintert, um dichte Komponenten herzustellen.

Sinterverhalten von 304L-Pulver

• 304L-Pulver kann beim Sintern eine theoretische Dichte von >95% bei minimaler Verformung erreichen.
• Hervorragende Sinterfähigkeit durch feines, kugelförmiges Pulver, gute Oberflächenreinheit und Reinheit.
• Niedriger Kohlenstoffgehalt minimiert die Ausscheidung von Chromkarbiden während des Sinterns.
• Um eine hohe Verdichtung und gute Eigenschaften zu erreichen, ist eine kontrollierte Temperatur und Atmosphäre erforderlich.
• Eine Wärmebehandlung nach dem Sintern kann die Eigenschaften weiter verbessern.

Anwendungen von gesinterten 304L-Teilen aus MIM

MIM mit 304L-Pulver ist ideal für:

• Chirurgische Instrumente wie Skalpellklingen, Klemmen, Retraktoren, Pinzetten.
• Zahnärztliche und kieferorthopädische Komponenten wie Implantate, Zahnspangen.
• Uhrenteile wie Finger, Zahnräder, Federn.
• Elektrische Kontakte und Steckverbinder.
• Katheter, Kanülen und Mikrofluidikgeräte für die Medizin.
• Korrosionsbeständige Beschläge, Verbindungselemente und andere Hardware.
• Dekorativer und Modeschmuck.

Vorteile der Verwendung von 304L-Pulver für MIM

Die Vorteile umfassen:

• Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, vergleichbar mit gegossenem oder geknetetem Edelstahl 304L.
• Hohe Maßgenauigkeit und hervorragende Oberflächengüte von MIM-Teilen.
• Komplexe Geometrien nur durch MIM möglich.
• Nahezu volle Dichte und gute mechanische Eigenschaften.
• Skalierbares Verfahren für die wirtschaftliche Produktion mittlerer und großer Mengen.
• Geringeres Bauteilgewicht und geringere Materialausnutzung im Vergleich zur maschinellen Bearbeitung.

Globale Lieferanten von 304L-Pulver für MIM

Zu den weltweit führenden Anbietern von gasverdüstem 304L-Edelstahlpulver, das für MIM zugeschnitten ist, gehören:

• Sandvik Osprey (UK)
• Carpenter Powder Products (USA)
• AMETEK (US)
• Rio Tinto Metallpulver (Kanada)
• Höganäs (Schweden)
• Guangdong Huijin Powder Material (China)

Diese Unternehmen bieten verschiedene Qualitäten von 304L-Pulver an, die den strengen Anforderungen von MIM entsprechen.

304L-Pulverpreise für die MIM-Industrie

Die ultrafeinen, sphärischen, gaszerstäubten Pulver, die für MIM verwendet werden, sind teurer als Standardqualitäten. Der Kauf kleinerer Mengen kann 50% teurer sein.

Lagerung und Handhabung von 304L-Pulver

304L-Pulver sollte in versiegelten Behältern unter kontrollierter Luftfeuchtigkeit und Inertgasspülung gelagert werden, um zu verhindern:

• Oxidation/Reaktion mit der Umwelt
• Feuchtigkeitsaufnahme führt zu schlechter Sinterung
• Die Sicherheitsvorkehrungen im Sicherheitsdatenblatt des Lieferanten sollten befolgt werden.

Bei der MIM-Verarbeitung ist auf eine sorgfältige Handhabung des Pulvers zu achten.

Qualitätskontrollprüfungen für 304L-Pulver

Wichtige Tests sind:

• Partikelgrößenverteilung (Laserbeugung)
• Morphologie (SEM)
• Durchflussmenge (Hall-Durchflussmesser)
• Scheinbare Dichte
• Dichte des Gewindebohrers
• Chemische Zusammensetzung

Eine ordnungsgemäße Prüfung stellt sicher, dass das Pulver die kritischen Anforderungen an ein hochwertiges MIM-Rohmaterial erfüllt.

Vergleich von 304L und 316L für MIM

304L- und 316L-Pulver werden für die Verwendung als MIM verglichen:

• 304L bietet einen besseren Wert bei geringeren Kosten.
• 316L bietet eine höhere Korrosionsbeständigkeit in rauen Umgebungen.
• Beide bieten eine ausgezeichnete Sinterfähigkeit.
• 304L hat eine etwas höhere Zugfestigkeit, während 316L eine höhere Streckgrenze aufweist.
• 304L ist für die meisten Anwendungen ausreichend, während 316L für anspruchsvollere Bedingungen bevorzugt wird.

FAQs

F: Wie groß ist das typische 304L-Pulver, das für MIM-Feedstock verwendet wird?

A: 10-20 Mikrometer mit enger Partikelgrößenverteilung werden typischerweise für eine optimale Pulverladung, Formbarkeit und Sinterdichte verwendet.

F: Wie viel kostet hochreines 304L-Pulver für MIM?

A: Hochreines sphärisches, gaszerstäubtes 304L-Pulver kostet je nach Auftragsvolumen $25-50 pro kg. Kleine Mengen sind deutlich teurer.

F: Welche Sinterdichte kann mit 304L MIM-Teilen erreicht werden?

A: Bei optimierter Verarbeitung kann für 304L MIM-Teile eine Sinterdichte über der theoretischen Dichte von 95% (ca. 7,6-7,8 g/cm3) erreicht werden.

F: Wird für 304L-Teile aus MIM eine Wärmebehandlung nach dem Sintern durchgeführt?

A: Ja, das Lösungsglühen mit anschließender Luftkühlung kann an gesinterten 304L MIM-Teilen durchgeführt werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

F: Wo kann ich 304L-Pulver kaufen, das für medizinische MIM-Anwendungen geeignet ist?

A: 304L-Pulver, das die strengen Spezifikationen für den medizinischen Bereich erfüllt, kann von führenden Anbietern wie Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK und Rio Tinto Metal Powders bezogen werden.