Keramikpulverspritzgießen von Präzisionsteilen am Beispiel von Ferrulen

Abstract:
Das keramische Pulverspritzgießen (CIM) ermöglicht die endkonturnahe Fertigung von komplex geformten Bauteilen in großen Stückzahlen. Bei besonders hohen Anforderungen an die Bauteilpräzision ist jedoch eine aufwändige Hartbearbeitung der gesinterten Keramikteile notwendig, die bis zu 50 % der Herstellkosten ausmachen kann. Eine Verbesserung der erzielbaren Bauteilqualität ist somit ein effektiver Schritt zur Kostenreduzierung. Das Ziel der Arbeiten war die Untersuchung des Keramikpulverspritzgießprozesses hinsichtlich der erreichbaren Bauteiltoleranzen. Hierzu wurden geometrische Merkmale von spritzgegossenen Keramikteilen jeweils am Grünling und am gesinterten Teil untersucht. Als Demonstrator wurde eine Singlemode-Ferrule ausgewählt, da diese mit ihren Maß-, Form- und Lagetoleranzen im Submikrometerbereich extreme Anforderungen an die Fertigungstechnik stellt. Durch Variation der Parameter wurden der Einfluss der Prozessparameter beim Spritzgießen, Entbindern und Sintern auf die Qualität der Bauteile ermittelt und erste Schritte zur Prozessverbesserung eingeleitet.