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Hybrid-Heißpresse/ Spark Plasma Sinteranlage

Synthese von: kompaktierte Proben aus pulverförmigem Ausgangsmaterial (z. B. Metallpulver, Keramikpulver oder Verbundwerkstoffpulver), Erzeugung von Werkstoffverbunden (z. B. durch Diffusionsfügen) oder gradierten Materialien.

Methoden: Die Hybrid-Heißpresse/ Spark Plasma Sinteranlage FCT H HP D 60 FL ermöglicht das druckunterstütze Sintern des Probenmaterials unter der Verwendung von drei unterschiedlichen Betriebsmodi. Dabei kann die Aufheizung des Probenmaterials/ Sinterwerkzeuges durch einen elektrischen Strom (Widerstandserwärmung), mit einer Spule (induktive Erwärmung) oder durch die Kombination der zuvor genannten Methoden (Hybrid-Modus) erfolgen. 

Besonderheiten: Allgemein können infolge eines radialen Temperaturgradienten, der vor allem bei großen Probendurchmessern (≥ 80 mm) auftritt, die Materialeigenschaften der gesinterten Probe in radialer Richtung variieren. Durch die Verwendung des Hybrid-Modus, bei dem die Aufheizung des Probenmaterials/ Sinterwerkzeugs sowohl induktiv als auch durch Widerstandserwärmung erfolgt, werden an dieser Anlage auch bei großen Probendurchmessern eine homogenere Temperaturverteilung und somit gleichmäßigere Materialeigenschaften im gesamten Probenvolumen gewährleistet. Zusätzlich können aus den zylinderförmigen Proben (maximaler Durchmesser: 150 mm, maximale Probenhöhe: 30 mm) nahezu alle relevanten Proben zur Generierung der mechanischen Werkstoffeigenschaften gewonnen werden.

Anlagenparameter

  • realisierbare Probendurchmesser: 80‒150 mm
  • maximale Temperatur: ≤ 2200 °C
  • maximale Last: 20–600 kN
  • Heizraten (abhängig vom Sinterwerkzeug und Probenmaterial): 
    • FAST/SPS-Betrieb: 50‒500 K/min
    • HP-Betrieb: 50‒100 K/min
    • Hybrid-Betrieb: 50‒1000 K/min
  • Atmosphäre:   (Fein-)Vakuum, N2, Ar
  • Pyrometer-Prozessregelung: ab 100 °C

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Lutz Krüger 
Werkstoffprüfung und Bauteilfestigkeit
Institut für Werkstofftechnik 

Geräteverantwortlicher: Dr. Markus Radajewski
markus [dot] radajewski [at] iwt [dot] tu-freiberg [dot] de (markus[dot]radajewski[at]iwt[dot]tu-freiberg[dot]de)