Hartmetall ist ein moderner Verbundwerkstoff aus Wolframkarbid und einem metallischen Binder auf Kobaltbasis oder neuerdings im Lebensmittelbereich auf Nickelbasis. Oft wird Hartmetall mit gehärtetem Stahl verwechselt, jedoch ist die Mischung aus hoher Verschleißfestigkeit und zäher Matrix ein immer wichtigerer Konstruktionswerkstoff.
Bei Anwendungen mit extremem mechanischen, aber auch chemischen Verschleiß, ist ein hartes und korrosionsbeständiges Material wie Hartmetall von technischem und wirtschaftlichem Vorteil. Hartmetall ist ein Sintermetall, bestehend aus Wolframkarbidkörnern, die dem Material die Verschleißfestigkeit bzw. Härte verleihen. Die harten Körner werden durch einen sogenannten Binder zusammengehalten. Der Binder bewirkt, dass Hartmetall eine gewisse Zähigkeit aufweist. Die Eigenschaften reichen je nach Sorte von gehärtetem Stahl bis zur technischen Keramik.
Bestehende Anwendungen von Konstruktionsteilen aus Vollhartmetall im Lebensmittelbereich sind z. B. Kakaoschläger, Rührarme, Schneiden, Düsen, Teile für Mahlwerke, Trennringe oder Homogenisierstifte. Obwohl Hartmetall Bestandteile an Nickel oder Kobalt enthält, kann es im direkten Kontakt mit Lebensmittel unbedenklich eingesetzt werden. Die Abtragsraten des Metalls in das Lebensmittel sind sehr gering und dadurch vernachlässigbar. Ceratizit verfügt für ausgewählte Hartmetallsorten über eine FDA-Notifikation (Food Contact Notification).
Die Vorteile von Hartmetall sind die hohe Verschleißfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit. Durch die längere Lebensdauer, verglichen mit Stahl, können Kosten in der Beschaffung, aber auch im Unterhalt reduziert werden. Durch die längeren Standzeiten der Verschleißteile lassen sich Prozesse kontinuierlicher betreiben. Die Korrosionsbeständigkeit ermöglicht das Reinigen der Maschinenteile mit aggressiven Lösemitteln und kommt einem rostfreien Stahl gleich.
Hartmetall im vorgesintertem Zustand kann wie Stahl bearbeitet werden. Durch den Sinterprozess verformt sich das Bauteil leicht, es können Toleranzen im 0,1-mm-Bereich erreicht werden. Hartmetall ist nach dem Sintern so hart, dass es nur noch schleifend oder durch Elektroerosion bearbeitet werden kann. Verglichen zu Stahl sind somit die Bearbeitungskosten meistens höher.
Wenn bestehende Stahlteile durch Hartmetall ersetzt werden, sollten Toleranzen, Geometrien und Oberflächenqualitäten auf ihre Notwendigkeit überprüft werden. Toleranzen, die in Stahl ohne großen Aufwand zu erreichen sind, können bei Hartmetall die Bearbeitungszeiten beträchtlich erhöhen. Auf der anderen Seite können Konstruktionen aus Hartmetall durch die erhöhte Verschleißfestigkeit und Steifigkeit des Materials effizienter gestaltet werden. Wichtig ist es hierbei, die genauen Anforderungen an das Bauteil dem Hartmetalllieferanten mitzuteilen.
Online-Info www.dei.de/1009433
Teilen:
