Im System der Pulvermetallurgie gibt es zahlreiche Arten von Rohstoffen. Unterschiedliche Pulvertypen weisen einzigartige Eigenschaften hinsichtlich Herkunft, Morphologie, Zusammensetzung und Eigenschaften auf. Diese Unterschiede bestimmen die anwendbaren Prozessrouten und Endanwendungen. Die Klärung dieser Unterschiede trägt dazu bei, in der Materialauswahl- und Designphase eine optimale Abstimmung zwischen Leistung und Kosten zu erreichen.
Der Hauptunterschied liegt in der Materialmatrix. Pulver auf Eisen--Basis sind reichlich vorhanden und relativ kostengünstig, verfügen über eine gute mechanische Festigkeit und Bearbeitbarkeit und werden häufig in Strukturkomponenten für Automobile und Haushaltsgeräte verwendet. Pulver auf Kupfer--Basis verfügen über eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit und eignen sich daher für elektronische Wärmeableitungs- und Reibungsmaterialien. Pulver auf Nickel-- und Kobalt--Basis sind beständig gegen hohe Temperaturen und Korrosion und eignen sich für anspruchsvollere Umgebungen wie die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die chemische Industrie. Unterschiede in der Materialzusammensetzung beeinflussen direkt die thermische, elektrische und chemische Gebrauchstauglichkeit des Materials.
Unterschiede in der Morphologie sind auf den Pulverherstellungsprozess zurückzuführen. Gas-zerstäubte Pulver sind meist kugelförmig oder nahezu-kugelförmig, mit glatten Oberflächen und guter Fließfähigkeit, was das automatisierte Pressen und Füllen komplexer Hohlräume erleichtert, aber ihre Bindungsstärke an den Grünkörper ist relativ schwach. Wasser-zerstäubte oder reduzierte Pulver haben meist eine unregelmäßige Form mit rauen Oberflächen und großen Kontaktflächen, was zu einer hohen Grünkörperfestigkeit und einer starken Sintertriebkraft führt, aber möglicherweise die Fließfähigkeit beeinträchtigt. Die Morphologie beeinflusst nicht nur das Umformverhalten, sondern steht auch in engem Zusammenhang mit der Dichte und Mikrostruktur des Endprodukts.
Unterschiede in der Zusammensetzung treten in drei Formen auf: reine Metalle, vorlegierte Pulver und mechanisch gemischte Pulver. Reine Metallpulver haben eine einzige Zusammensetzung, wodurch das Sinterverhalten leicht vorhersehbar ist, die Leistungskontrolle jedoch begrenzt ist. Vorlegierte Pulver haben eine einheitliche Zusammensetzung und eine stabile Phasenzusammensetzung und eignen sich für Hochleistungsanwendungen. Mechanisch gemischte Pulver ermöglichen eine flexible Anpassung von Multi{6}Elementverhältnissen, sind kostengünstig-und haben variable Formulierungen, bergen jedoch das Risiko der Komponentenentmischung, was eine optimierte Prozesssteuerung erfordert.
Darüber hinaus unterscheiden sich auch Hilfsstoffe und Verstärkungsphasen. Schmierstoffe verbessern die Pressreibung, Bindemittel sorgen für temporäre Plastizität und keramische oder karbidische Verstärkungsphasen verbessern Härte und Verschleißfestigkeit deutlich, wobei sie sich in Funktion und Prozessfenster ergänzen, aber jeweils einen eigenen Schwerpunkt haben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Unterschiede bei den Rohstoffen für die Pulvermetallurgie Material, Morphologie, Zusammensetzung und Funktionskategorien umfassen. Das Verständnis dieser Unterschiede ermöglicht die Auswahl der am besten geeigneten Rohstoffe für verschiedene Anwendungsszenarien und die Erzielung robuster Prozesse und optimaler Produktleistung.