Abhängig von der Geometrie des Teils, seiner Funktionalität und dem Material verfügt AMES über unterschiedliche Formgebungs- und Sinterverfahren.
Gesinterte Bauteile für den mechanischen oder magnetischen Einsatz erfordern eine möglichst hohe Dichte, da Mikroporosität ihre Eigenschaften negativ beeinflusst. Die gebräuchlichste Formgebung ist die uniaxiale Verdichtung des Pulvers unter hohem Druck. Dies geschieht innerhalb eines starren Wekzeugs bei anschließendem Versintern unter kontrollierter Atmosphäre und bei Temperaturen zwischen 1.100°C und 1.300 °C. Hierbei werden typischerweise zwischen 86% und 94 % der Feststoffdichte erreicht (6% – 14 % Porosität pro Volumen). Bei der additive Fertigung mittels Binder-Jetting-Technik können durch eine Versinterung zu extremen Bedingungen mehr als 98 % der Feststoffdichte erreicht werden.
Bei anderen Bauteiltypen ist die Porosität der Funktionsparameter, weshalb die Formgebung darauf abzielt, eine bestimmte Dichte bzw. Porosität zu erreichen.
Selbstschmierende Sinterlager werden durch uniaxiale Verdichtung bei niedrigem Druck hergestellt. Sie haben eine Porosität zwischen 18 und 25 Vol.-%. Die Porosität dient als Reservoir des Schmieröls, das für die Selbstschmierung des Wellenlagersystems sorgt.
Sinterfilter haben eine Porosität zwischen 25 und 60 Vol.-%. Die Porosität dient hauptsächlich dazu, Partikel zurückzuhalten (also zu filtern), definierten Druckabfall zu erzeugen, Schall zu dämpfen, zur Durchsatzregelung, oder Fluide zu verflüssigen oder zu vergasen.
Filter aus sphärischer Bronze werden durch loses, sphärenförmiges Pulver geformt, indem eine Form durch Schwerkraft mit Pulver gefüllt und beide, Form und Pulver, zusammen versintert werden. Mit dieser Methode lassen sich sehr komplexe Formen erzielen.
Edelstahlfilter werden auf drei verschiedene Arten geformt:
■ Uniaxiale Verdichtung bei niedrigem Druck. Dieses Verfahren kommt bei Filtern mit einfacher Geometrie und kleinen Abmessungen zum Einsatz (Scheiben, Ringe oder Platten).
■ Isostatische Verdichtung. Dabei wird eine flexible Form mit Pulver gefüllt und über eine Flüssigkeit Druck in allen drei Raumrichtungen auf die Form ausgeübt. Mit dieser Methode werden poröse Kerzenfilter mit großer Länge und großem Durchmesser hergestellt, wodurch eine homogene Porosität über die gesamte Länge des Filters erreicht wird.
■ Extrusion. Bei diesem Verfahren entsteht durch das Extrudieren einer Metallpulverpaste über einer zylindrischen Matrize ein rohrförmiger Körper. So erhält man poröse Rohre mit kleinem Durchmesser, geringer Wandstärke und großer Länge, die sich für die Tangentialfiltration eignen.
Biomedizinische Titanimplantate haben eine höhere Porosität, etwa 65 Vol.-%. Die Porosität dient dazu, die Osteointegration des Implantats mit dem sie umgebenden Knochen zu erleichtern. Diese hohe Porosität wird durch die Zugabe von Spacern zur Mischung erreicht, die während des Prozesses entfernt werden und an ihrer Stelle Poren mit kontrollierter Form und Größe hinterlassen. Titan erfordert Hochvakuumsintern.
Das poröseste von AMES hergestellte Produkt sind Metallschäume. Sie werden durch Imprägnieren eines Polymerschaums mit einer Metallpulvermasse gebildet, die am Grundschaum haften bleibt. Beim Sintern wird der Polymerschaum entfernt, wodurch ein Metallskelett mit extrem hoher Porosität zwischen 70 und 90 Vol.-% entsteht. Die Porosität der Metallschäume wird für mehrere Funktionen genutzt.
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