Zahnräder aus Pulvermetall werden durch Pulvermetallurgie hergestellt. Dieses Verfahren wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt, was wiederum zu einer zunehmenden Beliebtheit von Pulvermetall als Zahnradmaterial geführt hat.
Pulvermetallurgie-Zahnräder werden in vielen Branchen eingesetzt, am häufigsten jedoch in der Automobilindustrie. Typische Anwendungen in der Automobilindustrie sind Motorteile wie Kettenräder und Riemenscheiben, Schaltkomponenten, Ölpumpenzahnräder und Turboladersysteme. Mittels Pulvermetallurgie können Stirnräder, Schrägverzahnungen und Kegelräder hergestellt werden.
Was ist Pulvermetallurgie?
Pulvermetallurgie ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallteilen. Der Prozess umfasst drei Schritte:
- Mischen der Metallpulver
- Verdichten der Pulver in die gewünschte Form
- Erhitzen der verdichteten Form unter kontrollierten Bedingungen
Das Endergebnis ist ein Metallteil, das nahezu identisch mit der gewünschten Form ist und je nach erforderlichem Präzisionsgrad nur wenig oder keine maschinelle Nachbearbeitung erfordert.
Vor- und Nachteile von Zahnrädern aus Pulvermetall
Der Hauptgrund für die Bevorzugung von Zahnrädern aus Pulvermetall gegenüber herkömmlichen Zahnradmaterialien sind die Kosten. Bei großen Stückzahlen ist die Herstellung eines Zahnrads aus Pulvermetall günstiger als die aus Eisen oder Stahl. Erstens wird bei der Herstellung weniger Energie verbraucht, und es entsteht zudem nur sehr wenig Materialabfall. Die Herstellungskosten sind in der Regel auch geringer, wenn man berücksichtigt, dass viele Teile aus Pulvermetall keine oder nur eine sehr geringe maschinelle Nachbearbeitung benötigen.
Weitere attraktive Eigenschaften von Metallpulver liegen in seiner Materialstruktur. Dank ihrer porösen Zusammensetzung sind Zahnräder aus Metallpulver leicht und laufen in der Regel leise. Zudem kann das Pulvermaterial individuell gemischt werden, was zu einzigartigen Eigenschaften führt. Bei Zahnrädern bietet sich beispielsweise die Möglichkeit, das poröse Material mit Öl zu imprägnieren, wodurch selbstschmierende Zahnräder entstehen.
Zahnräder aus Pulvermetall haben jedoch einige Nachteile. Einer der wichtigsten ist, dass Pulvermetall weniger stabil ist und schneller verschleißt als andere Materialien. Zudem gibt es bei der Verwendung von Pulvermetallen Größenbeschränkungen, um die Herstellbarkeit und Effektivität des Zahnrads zu gewährleisten. Zudem ist die Herstellung von Pulvermetallzahnrädern in kleinen bis mittleren Stückzahlen im Allgemeinen nicht kosteneffizient.
