Numerische und experimentelle Untersuchungen zur Erweiterung des Einsatzgebietes pulvermetallurgisch hergestellter Bauteile

Die Pulvermetallurgie (PM) ist ein Verfahren zur endkonturnahen Fertigung von Bauteilen, das jedoch bei der Prozessauslegung einen hohen Kosten- und Zeitaufwand erfordert. In diesem Zusammenhang sind eine inhomogene Dichteverteilung, mögliche Rissbildung und Sinterverzug aktuelle Problemstellungen. Um die Prozessauslegung und -optimierung ökonomischer zu gestalten, besteht deshalb ein großer Bedarf an einer rechnergestützten Simulation der Herstellungsprozesse. Die Möglichkeit, die Bauteilfunktionalitäten zu erhöhen, etwa das Bauteil selbst als Informationsspeicher nutzen zu können, führt zu einer weiteren Steigerung der Attraktivität pulvermetallurgisch hergestellter Bauteile. Die beiden Schwerpunkte dieser Arbeit sind daher zum einen die Entwicklung eines Verfahrens zur bauteilinhärenten Informationsspeicherung bei Sinterbauteilen mit gleichzeitiger Schaffung eines Plagiatschutzes und zum anderen die Beeinflussung bzw. Verbesserung der Dichteverteilung im Bauteil, um einer Rissbildung entgegen zu wirken und Sinterverzug zu minimieren. Zur Prozessanalyse wurden Simulationen auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie darauf abgestimmte experimentelle Untersuchungen durchgeführt.