Walzverdichten von Metallpulvermischung

Forschungsarbeiten zum Walzverdichten von Metallpulvern und Pulvermischungen gehen bis auf das Jahr 1972 zurück, damals noch in der Vorgängereinrichtung des VFUP Riesa e. V., der Ingenieurschule für Walzwerk- und Hüttentechnik Riesa

Das Ziel besteht in der Herstellung von in der Regel sinterfähigen Flacherzeugnissen und Profilen mit definierten Eigenschaften für vielfältigste Anwendungen.

Durch das Walzverdichten werden sogenannte Grünbänder oder Grünprofile hergestellt.

Der Verdichtungsprozess kann sowohl durch Vertikalwalzverdichten als auch durch Horizontalwalzverdichten erfolgen

Neben Metallpulvermischungen können auch andere verdichtbare Pulver eingesetzt werden (z. B. keramische Pulver oder Graphit)

Es liegen technisch-technologische Erkenntnisse für das Walzverdichten unterschiedlichster Pulvermischungen vor.

Gegenwärtige Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf das Walzverdichten schäumfähiger Aluminium-Pulvermischungen zu Banderzeugnissen.

Der VFUP Riesa e. V. engagiert sich mit diesen Arbeiten im Netzwerk Zellulare Metallische Werkstoffe. Der im Jahr 2002 gegründete Verbund konzentriert seine Aktivitäten darauf, die vielfältigen Vorteile der zellularen Werkstoffe, zu denen neben den Schäumen auch Hohlkugel- und Faserstrukturen gehören, zu publizieren und zu vermarkten.

Grünbandcharakteristik

Werkstoffe	alle verdichtbaren Metallpulver und Metallpulvergemische
Pulverfraktion	100 µm bis > 400 µm
Grünbanddicke	0,7 ... 1,25 mm je nach Pulverart, Werkstoff und Dichte
Grünbandichte	70 ... 98 ٪ der theoretischen Dichte, je nach Werkstoff, Pulverstruktur und Grünbanddicke
Grünbandbreite	70 ... 120 mm (150 mm) in Abhängigkeit von Grünbanddichte und -dicke und Werkstoff (Kraftbedarfsanforderungen)
Grünbandlänge	Streifen bis 2000 mm Länge, bei 1 mm Grünbanddicke und guter Duktilität aufgewickelt bis 100 m Länge
minimale Dichteunterschiede im Grünband	quer 2 ٪ der mittleren Dichte, längs 2 ٪ der mittleren Dichte
Dickenunterschiede im Grünband	quer ca. 0,02 ... 0,04 mm, abhängig von der Walzenabplattung bei zylindrischen Walzen längs 0,02 ... 0,03 mm bei Längen bis 100 m
Geradheit des Grünbandes	in der Regel < 2 mm / 1000 mm Bandlänge max. Abweichung 5 mm / 1000 mm Bandlänge

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Vertikalwalzverdichten

Bauart	Duo-Walzgerüst
Walzendurchmesser	200 mm
Ballenlänge	280 mm
Walzballenhärte	800 HV
zul. Mittenwalzkraft	570 kN
Nenndrehmoment	12,4 kNm
Verdichtungsgeschwindigkeit	1 ... 15,4 m/min
Messeinrichtung	Walzkraftmessung mittels Kraftmessdosen Drehmomentenmessung an den Antriebsspindeln
Zusatzeinrichtungen	Pulverbunker, Inhalt ca. 30 l Pulverzufuhrsysteme Bandkantenbesäumvorrichtung Auslaufrinne, Breite 100 mm Aufwickelvorrichtung, 600 mm, max. 80 mm Bandbreite Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern über mitlaufende Stange in Kalibern

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Horizontalwalzverdichten

Bauart	Duo-Walzgerüst, Normallage
Walzendurchmesser	250 mm
Ballenlänge	400 mm
Walzballenhärte	800 HV
zul. Mittenwalzkraft	ca. 500 kN
Nenndrehmoment	4,16 kNm
Walzgeschwindigkeit	3 ... 30 m/min
elektr. Feinanstellung der Oberwalze	1 mm/s
Messeinrichtung	Walzkraftmessung mittels Kraftmessdosen (Dehnungsmessstreifen-Prinzip)
Zusatzeinrichtungen	Pulverzufuhrsysteme Gravitationszufuhr zum Walzspalt über schiefe Ebene im Bereich von 45 bis 60 ° Pulverzufuhr waagerecht über regelbaren Druckvorschub verschiedener Bauart Ablaufrinne bis 4000 mm Länge Aufwickeleinrichtung 600 mm, max. 80 mm Breite

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