DE69018019T2

DE69018019T2 - Verfahren zur herstellung von formkörpern aus mischungen wärmehärtbarer bindemittel und pulvern mit gewünschten chemischen eigenschaften.

Info

Publication number: DE69018019T2
Application number: DE69018019T
Authority: DE
Inventors: Gregory M Brasel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-05-26
Also published as: FI910491A0; DE69018019D1; CA2036389C; ES2070336T3; FI94498C; DK0428719T3; WO1990014912A2; US5059387A; CA2036389A1; JPH04502178A; FI94498B; WO1990014912A3; JPH0819441B2; EP0428719A4; ATE120114T1; EP0428719B1; EP0428719A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Teils aus einem Pulver, das gewänschte chemische Eigenschaften hat.
Die Erfindung bezieht sich auf das Spritzgießen von Metall- und Keramikpulvern, üblicherweise bezeichnet als Pulverspritzgießen (Powder Injection Molding oder PIM) oder Metallspritzgießen (Metal Injection Molding oder MIM). Bei den herkömmlichen PIM- Prozessen gibt es zwei Typen. Bei dem ersten wird ein sorgfältig ausgewähltes System von thermoplastischen Harzen und Weichmachern in derartiger Menge vermischt, daß das Hohlraumvolumen des Pulvers ausgefüllt wird. Diese Mischvorgänge werden in einem Mischer mit hoher Scherwirkung und bei einer Temperatur, die ausreicht, um die Viskosität des Kunststoffes ausreichend zu verringern und das Pulver und die Harze gleichmäßig zu vermischen, ausgeführt. Das resultierende Produkt wird pelletisiert. Die Pellets werden dann wiedererwärmt und in ein gekühltes Pormwerkzeug eingespritzt, in welchem die thermoplastischen Harze ihre Viskosität bis zu einem Punkt vergrößern, wo das Teil aus dem Formwerkzeug ausgestoßen werden kann. Ein Teil des Bindemittels wird dann entfernt. Das wird unter Verwendung einer Vielfalt von Techniken erreicht, zu denen Lösungsmittelextraktion, Dochtwirkung, Sublimation und Zerlegung gehören. Dieser Anteil des Bindemittels wird entfernt, um dem Teil eine ausreichende Porosität zu verleihen, und zwar derart, daß das restliche Bindemittel thermisch zerlegt und aus dem Teil entfernt werden kann. Dieser letztgenannte Schritt wird bei einer TemPeratur ausgeführt, die niedrig genug ist, um auszuschließen, daß eine wesentliche Reaktion des Bindemittels mit dem Metallpulver stattfindet. Die oben erwähnten Techniken sind bekannter Stand der Technik und sind zum Beispiel in der US-A-4 404 166 (Dochtwirkung) und 4 225 345 (Zerlegung) beschrieben. Alle verlangen beträchtliche Verarbeitungszeit und Spezialvorrichtungen, um zuerst zu mischen und dann die Bindemittel zu entfernen.
Bei dem zweiten Typ vpn PIM-Prozessen wird ein Kunststoffmedium benutzt, das aus einem organischen Bindemittel und Reglersubstanzen, aufgelöst in einem Lösungsmittel, besteht. Nach dem Vermsischen des Bindemittels mit Lösungsmittel, Metallpulver und Reglersubstanzen wird die weichgemachte Masse unter Druck in ein erhitztes Formwerkzeug eingespritzt. Wasser wird aus dem organischen Bindemittel unter Wärmebaufschlagung ausgetrieben, was eine Zunahme der Viskosität bewirkt, die ausreicht, um das Teil während des Ausstoßens aus dem Formwerkzeug abzustützen. Weiteres Erwärmen des Teils erhöht dessen Festigkeit und führt zur Verflüchtigung des Lösungsmittels, so daß ausreichend Porosität zurückbleibt, damit das verbleibende Bindemittel verflüchtigt und bei einer ausreichend niedrigen Temperatur entfernt werden kann, bei der das Pulver nicht koalesziert.
Beide Typen von Prozessen verlangen, daß zusätzliche Verarbeitung an den Teilen zwischend den Formgebungs- und Sinterschritten ausgeführt werden, um den Körper des Teils zu öffnen oder einen gewissen Teil der oder sämtliche Bindemittel oder Nebenprodukte zu entfernen. Das erhöht die Ausrüstungskosten, die Verarbeitungszeit und den Overhead und macht außerdem die Steuerung des Prozesses schwieriger.
Bei beiden Prozessen ist die Temperatursteuerung für richtige Vermischung, Rheologie und Festigkeit des Teils kritisch. Das erfordert außerdem zusätzliche Ausrüstungskosten und Prozeßsteuerungen. Zum Beispiel, bei den erstgenannten Prozessen müssen die erstarrten Pulver/Bindemittel-Mischungen vor der Formgebung auf einer Spritzgießpresse wiederaufgeschmolzen werden. Das erhöht die Ausrüstungskosten wegen der zusätzlichen Komplexität der Pressen und der zugeordneten Werkzeugbestückung, die benötigt wird, um die Mischungen einzuspritzen, und wegen der Kosten von thermisch gesteuerten Hochleistungsmischvorrichtungen. Bei dem zuletzt beschriebenen Prozeß arbeiten die Notwendigkeit einer richtigen Temperatur und die Mischungsviskosität gegeneinander; die Spindel, die zum Einspritzen der Mischung hoher Viskosität erforderlich ist, Produziert Wärme, die entfernt werden muß, um die Mischung kühl zu halten.
Bei jedem PIM-Prozeß ist es erwünscht (wenn nicht 97% der theoretischen Dichte für das fertige Teil akzeptabel sind), einen Prozentsatz an teuererem feinen Pulver durch ein groberes Pulver zu ersetzen, dessen Kosten nur ein Zentel betragen können. Dieses Ersetzen verringert das Ausmaß an Schrumpfung, das während des Sinterns stattfindet, und führt zu besserer Abmessungsstabilität. Bei dem obigen PIM-Prozeß steigert jedoch die erhöhte vorgesinterte Dichte, die naturgemäß auftritt, wenn Pulver ungleicher Größen vermischt werden, die Viskosität der Mischung, die gesamte Prozeßsteuerung und die Overhead-Probleme weiter.
Wegen dieser Nachteile sind diese Prozesse bei Teileserien von weniger als 5000 Stück selten wirtschaftlich. Selbst bei größeren Mengen steigert die fehlende Möglichkeit der Verwendung von Prototyp- und Kleinserien-Formgebungstechniken (wie Silikonkautschukwerkzeugbestückung) die Vorproduktions- und die Maschinenkosten.
In der US-A 4 604 259 wird ein an Kupfer reiches Metallformteil hergestellt durch Formen eines kohärenten Vorläuferformteils, das im wesentlichen aus Cupro-Pulver besteht, wobei das Pulver einen Anteil an Kupferoxid enthält, der ausreicht, um das Erzielen einer höheren Sinterdichte in der gesinterten porösen Masse zu erleichtern und in einer reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur, bei der das vorhandene Kupfer gesintert wird, das Vorläuferformteil in eine poröse gesinterte Masse umzuwandeln, die praktisch frei von Kupferoxid ist.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Pulverspritzgußteilen zu schaffen. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches den Vermischungsschritt des Prozesses verbessert, indem eine Mischung gebildet wird, die eine Viskosität von weniger als 150000 mPa s (150000 cps) hat, die dann bei Raumtemperatur von Hand oder in gewöhnlichen Mischern, wie Brotteigmischern, gemischt werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Teile zwischen dem Formgebungsvorgang und dem Sinterschritt keine zusätzliche Bearbeitung verlangen, so daß die gesamte Verarbeitungszeit reduziert wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, welches einen niedrigen (weniger als 155 kg/cm² [1 Tonne pro Quadratzoll]) oder keine Druckbeaufschlagung der Mischung verlangt, wenn diese zu dem Formteil aushärtet, so daß die Ausrüstungsbedürfnisse und die Prozeßsteuerung vereinfacht werden. Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Verwendung von Formgebungstechniken zu ermöglichen, bei denen es sich nicht um Spritzgießen handelt, zum Beispiel eine elastomere Werkzeugbestückung.
Es wird, kurz gesagt, ein Verfahren geschaffen zum Herstellen eines Teils, das gewünschte chemische Eigenschaften hat. Das Pulver wird mit einem Bindemittal vermischt, das als Hauptbestandteil ein warmhärtendes Kondensationsharz hat. Das Rindemittel wird mit dem Pulver in einer Menge vermischt, die ausreicht, um das Hohlraumvolumen des Pulvers zu füllen. Aus der resultierenden Mischung wird dann das geeignete Formteil für das Teil geformt. Das Teil wird gehärtet, und das Harz bildet einen Film, welcher die Poren des Teils offen läßt. Das Erhitzen des Teils in einem Vakuum auf die geeignete Sintertemperatur verursacht eine lokalisierte Oxidation innerhalb der Poren, durch welche der Film ausgebrannt wird.
Das Verfehren nach der vorliegenden Erfindung zum Herstellen eines Teils aus einem Pulver, das gewünschte chemische Eigenschaften hat, ist im Patentanspruch 1 definiert. Damit die Erfindung besser verstanden wird, wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
die Fig. 1 und 2 Diagramme sind, welche verschiedene Eigenschaften einer Mischung als eine Funktion der Menge an Feinpulverbestandteilen in einer Mischung zeigen; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von Platten, die bei der Formgebung einer Mischung benutzt werden.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung beinhaltet, allgemein, das Vermischen von Pulvern, die die gewünschte endgültige chemische Zusammensetzung eines herzustellenden Teils haben und eine gewisse Porengröße und ein gewissen Porenvolumen besitzen. Das Porenvolumen wird durch die Dichte einer verdichteten homogenen Mischung der trockenen Pulver angezeigt und wird im folgenden als Ausgangsdichte bezeichnet. Es ist erwünscht, ein einzelnes Pulver zu benutzen, das die korrekte chemische Zusammensetzung besitzt; eine Mischung aus wenigstens zwei Pulvern, die unterschiedliche Partikeldurchmesser haben, verringert jedoch die Menge an Blndemittel, die erforderlich ist, um dieselbe Rheologie zu erzielen. Außerdem wird die Bindemittelentfernungszeit aufgrund einer Zunahme der Porengr6ße verringert. Darüber hinaus kann eine Kohlenstoffaufnahme aus dem Bindemittel für die chemische Zusammensetzung oder für das Herstellen von Sinterbedingungen in flüssiger Phase erwünscht sein. Die Kohlenstoffaufnahme sollte deshalb bei der chemischen Zusammensetzung des Pulvers berücksichtigt werden.
Gemischte Pulver werden mit einem flüssigen, warmhärtenden Bindemittel vermischt, das eine Viskosität von weniger als 1000 mPas (1000 cps) hat, in einer Menge vermischt, die ausreicht, um wenigstens das Porenvolumen des Pulvers auszufüllen (diese Menge wird aus der Ausgangsdichte berechnet). Das Bindemittel kann auch Reglersubstanzen wie Säuren, Glycerin oder Alkohole enthalten; das wird gemacht, um die Mischungsrheologie zu verbessern. Vor dem Hinzufügen des Bindemittels wird das Pulver oder Bindemittel mit einem Oberflächenmodifiziermittel vermischt, welches das Pulver in dem Bindemittel dispergieren wird. Darüber hinaus können Katalysatoren hinzugesetzt werden, die die Härtetemperatur senken und/oder die Härtezeit beschleunigen.
Wenn keine Verarbeitung an den Teilen zwischen den Formgebungsoder Sinterschritten ausgeführt wird, sollte die Mischung ausreichende Mengen eines oxidierenden Mittels wie eines Metalloxids oder einer anderen Chemikalie enthalten, das bei seinem Zerfall einen oxidierenden Dampf erzeugen wird. Dieser oxidierende Dampf fördert das Ausbrennen des gehärteten Harzes innerhalb des Poren des Teils, wenn es erhitzt wird.
Die flüssige Mischung, die eine Viskosität von weniger als 150000 mPa s (150000 cps) hat, wird im Vakuum entgast, um eingeschlossene Luftbläschen zu entfernen, und dann wird es in die Form des fertigen Teils gebracht, wobei eine Schrumpfung im Verhältnis zu dem Volumenprozentsatz des Pulvers in der Mischung und zu der endgültigen Dichte, die erzielt werden kann, berücksichtigt wird. Die Teile können durch eine Vielfalt von Prozessen hergestellt werden, bei denen die Mischung gegossen, injiziert oder eingespritzt oder auf andere Weise in eine gewünschte Form gebracht und dann erhitzt wird, um das Formteil zu verfestigen, wenn das Bindemittel härtet. Diese Prozesse beinhalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Spritzgießen und eine Vielfalt von bekannten, billigen Verfahren unter Verwendung von elastomerer Werkzeugbestückung.
Nach dem Formen der überdimensionierten Form des Teils werden die Teile in einem einzigen Arbeitsgang in einem Vakuum-Sinterofen vom Bindemittel befreit und gesintert. Das wird erreicht, weil die Filmbildungseigenschaft des gehärteten Harzes den Körper des Teils offen läßt, wobei die oxidierenden Bedingungen, die innerhalb der Poren des Teils vorhanden sind, das Ausbrennen des Bindemittels unterstützen und wobei niedrige Drücke die Diffusion und das Entfernen von austretenden Dämpfen durch die Poren des Teils gewährleisten. Diese oxidierenden Bedingungen kommen üblicherweise durch den Zusatz von oxidierenden Mitteln zustande; aber wenn Metallpulver benutzt werden, können die Bedingungen auch aus dem Oxidieren ("Rosten") der Teile, entweder in einem separaten Ofen vor dem Sintern oder durch Erzeugen einer oxidierenden Atmosphäre bei niedriger Temperatur vor dem Erhöhen der Temperatur auf die Sintertemperatur, resultieren oder dadurch unterstützt werden. Im Gegensatz zu anderen Prozessen führt dieser Interimsschritt nicht zu einem nennenswerten Bindemittelverlust, und er ist nicht notwendig, wenn eine Verbindung mit ausreichendem Oxidationspotential in einer ausreichenden Menge zugesetzt worden ist.
Das Befreien des Teils von dem Bindemittel ist eine diffusionsgesteuerte Erscheinung und wird ausgeführt, indem das Bindemittel in einem Vakuum von weniger als 100 mT entfernt wird. Das Entfernen des Bindemittels bei atmosphärischem Druck bewirkt, daß das Teil aufgrund des schnellen Austretens des Bindemittels "explodiert", oder es bewirkt, daß die Bindemittelentfernungszeit so lang ist, daß die Vorteile dieses Verfahrens verloren gehen.
Da das Entfernen des Bindemittels eine Diffusionserscheinung ist, ist die Menge an Bindemittel, die entfernt wird, und deshalb der endgültige Kohlenstoffgehalt des Teils eine Funktion der Porengröße, des Druckes und der Geschwindigkeit der Erwärmung auf die Sintertemperatur. Bei mehr Bindemittel und einer kleineren Porengröße, wie es bei einer Pulvermischung mit niedriger Ausgangsdichte der Fall sein würde, wird zur Bindemittelentfernung eine längere Zeit benötigt.
Gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist es erwünscht, eine Mischung von Pulvern auszuwählen, die so kombiniert werden, daß sie eine gewünschte chemische Zusammensetzung haben, dabei jedoch mittlere Partikelgrößen aufweisen, die um einen Faktor von sechs bis zehn variieren, so daß die Materialkosten, die Bindemittelentfernungszeit und die Schrumpfung reduziert werden und außerdem die Abmessungsgenauigkeit verbessert wird. Fig. 1 veranschaulicht graphisch die Beziehung zwischen der Ausgangsdichte, dem Harzbedarf (der Menge an Harz, die für die richtige Rheologie benötigt wird), der Bindemittelentfernungszeit, dem Prozentsatz an Schrumpfung und der endgültigen Dichte, wenn ein feinerer Pulverbestandteil einem groberen Pulver zugesetzt wird.
Bei nahezu allen Pulversystemen tritt, wie gezeigt, ein Scheitel in der Ausgangsdichte bei etwa 40% des feineren Bestandteils auf. An diesem Scheitel sind die Menge an Harz, die für die Rheologie benötigt wird, die Bindemittelentfernungszeit und der Prozentsatz an Schrumpfung, die auftritt, alle auf einem Minimum. Die erzielte endgültige Dichte kann, obgleich nicht ein Maximum, bei dieser maximalen Ausgangsdichte erwünscht sein oder nicht. Was deshalb getan wird (nachdem diese Beziehungen für das betreffende Pulver hergestellt worden sind), ist, die gewünschte nominelle endgültige Dichte auszuwählen und dann den Gewichtsprozentsatz der zu verwendenden beiden Pulvergrößen zu bestimmen. Dadurch wiederum wird die Menge an zuzusetzendem Bindemittel festgelegt.
Ein Oxidationsmittel wird der Mischung zugesetzt, um lokalisierte Oxidationsbedingungen innerhalb der Poren während des Erwärmens auf die Sintertemperatur unter einem Vakuum zu schaffen. Allgemein wird bevorzugt, ein Oxid zu verwenden, das mit dem Pulver, welches benutzt wird, kompatibel ist. Die Größe und die Menge des Oxidationsmittels, das zugesetzt wird, ist bei der Bestimmung des Bindemittelentfernungspotentials der Mischung wichtig. Kleinere Größen ergeben mehr Oberflächeninhalt und eine bessere Verteilung der oxidierenden Dämpfe, wodurch die Bindemittelentfernung für einen bestimmten Gewichtszusatz gesteigert wird. Vorzugsweise wird die oxidierende Verbindung bis zu der mittleren Größe des kleinsten Pulverbestandteils gemahlen und in einer Menge zugesetzt, die 20% des benutzten Harzgewichts äquivalent ist.
Die "Furan"-Familie der warmhärtenden Harze wird bevorzugt. Die Familie basiert auf Furfural, Furfurylalkohol oder Furan als Hauptbestandteil. Diese Harze haben alle Viskositäten von weniger als 200 mPa s (200 cps), sind Filmbildner, wenn sie gehärtet sind, und produzieren Wasser als ein Nebenprodukt der Kondensationsreaktion. Jedes kann mit Harzen vermischt werden, die Copolymere wie Harnstoff-, Melamin- oder Phenolformaldhyd bilden, um die Festigkeit des Teils zu verbessern. Jüngste Verbesserungen in der Technologie dieser Harze beinhalten einen "latenten Katalysator", der bei Temperaturen aktiviert wird, die etwas oberhalb der Raumtemperatur liegen, wodurch die Härtetemperatur des Harzes wesentlich verringert wird. Allgemein werden die Harze mit niedriger Härtetemperatur bevorzugt, wenn eine Reduktion in der Verarbeitungszeit der Mischung toleriert werden kann. Oberflächenaktive Mittel, die auch als Tenside oder Kopplungsmittel bezeichnet werden, werden der Mischung einverleibt, um sowohl die Suspension des Pulvers als auch die Mischungsrheologie zu verbessern. Tenside sind in Form von Pulver oder Flüssigkeit verfügbar und werden dem Pulver oder Harz in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Tensids zugesctzt. Die Wirkung dieser Mittel ist bekannter Stand der Technik. Durch diese Wirkung wird adsorbiertes Wasser von den Pulveroberflächen entfernt, wird die freie Energie an der Oberfläche reduziert, werden die Anziehungskräfte zwischen den Partikeln reduziert und wird eine chemische und physikalische Wechselwirkung mit den Bindemittelmolekülen hervorgerufen. Das führt zu Dispersion, Suspension und einer Reduktion im Volumen an flüssigen Bestandteilen, die notwendig ist, um eine gewisse Viskosität zu erzielen. Wenn ein Bindemittelsystem benutzt wird, bei dem nicht von einem latenten Katalysator Gebrauch gemacht wird, ist eine große Anzahl von Tensiden effektiv, und zwar wegen der polaren Natur und des niedrigen Molekulargewiciits der Harze. Zum Beispiel können organofunktionale Silane und Titanate, die normalerweise zur Verwendung bei warmgehärteten Urethanen bei dem herkömmlichen Spritzgießen vorgeschrieben sind, benutzt werden; ebenso wie Vinylstabilisatoren und quaternäre Ammoniumsalze, die in der Kosmetikindustrie üblich sind. Ein gewisser Vorteil wird auch mit organischen Blockcopolymeren beobachtet, die einen HLB-Wert von mehr als 11 haben.
Das Harzsystem mit latentem Katalysator basiert jedoch auf Lewis-Säure-Reaktionen, die gepuffert oder beschleunigt werden; oder es läßt die Lewis-Säure-Spezies aus der Lösung mit diesen ionischen Tensiden ionisieren. Deshalb können bei diesem System nicht ionische Tenside benutzt werden; aber nur durch Auswählen eines geeigneten Molekulargewichts, welches einen hohen Grad an Dispersionseffekt bei minimalem Pufferungseffekt ergibt. Zum Beispiel, das niedrige Molekulargewicht (etwa 9000) von Polyvinylpyrrolidon erzeugt ausgezeichnete Dispersionen, blockiert aber das Härten des Harzes. Höhere Molekulargewichte (mehr als 40000) beeinflussen andererseits die Reaktion ebenso, ergeben aber schlechtere Dispersionen.
Eine Reglersubstanz wird üblicherweise aus zwei Gründen zugesetzt. Erstens, sie verbessert die Rheologie, das heißt verringert die Tixotropie und hilft, das Pulver daran zu hindern, sich in dem dünnen Harz abzusetzen. Anforderungen an die Reglersubstanz sind deshalb eine höhere Viskosität als die des Harzes, ein Siedepunkt oberhalb der Härtetemperatur des Harzes und Mischbarkeit mit dem Harz. Zweitens, nicht sämtliches Harz, das zugesetzt werden muß, um das Porenvolumen des Pulvers zu füllen, wird benötigt, um ein starres Teil zu erzeugen, wenn das Harz härtet. Die überschüssige Menge, die über der für die Festigkeit verlangten liegt, kann durch eine leicht ausgetriebene Reglersubstanz ersetzt werden, wodurch die Bindemittelentfernungszeit weiter verringert wird. Die Menge an Reglersubstanz, die zuzusetzen ist, wird empirisch bestimmt, da sie eine negative Auswirkung auf die Härtezeit und die Festigkeit des gehärteten Teils hat. Die Menge an Reglersubstanz, die zugesetzt wird, beträgt üblicherweise 20% - 35% des Harzgewichts.
Die Summe der flüssigen Bestandteile - Harze, Katalysatoren, Reglersubstanzen und Tenside - macht die Gesamtmenge an Bindemittel aus, die dem Pulver zuzusetzen ist. Es ist diejenige Menge, die den Porenraum des Pulvers für die richtige Rheologie ausfüllen soll.
Die trockenen Bestandteile werden dann in einen geeigneten Feststoffmischer ausgewogen und für eine Zeitspanne vermischt, die ausreicht, um ihre Gleichmäßigkeit zu gewährleisten. Die flüssigen und festen Bestandteile werden dann in einem Mischer vereinigt, zum Beispiel einem Brotteigmischer, und gemischt, bis die Mischung eine gleichmäßige Konsistenz und Farbe erreicht. Der Mischvorgang benötigt im allgemeinen etwa zwei Minuten, mit einem Stop nach einer Minute, um die Seiten der Mischschale mit einem Gummispachtel abzuwischen.
Zum Erzielen von Teilen mit gleichbleibender Dichte ist es wichtig, daß jegliche Luft, die durch die Mischvorgänge in die Mischung hineingelangt, so vollständig wie möglich entfernt wird. Das wird leicht erreicht, indem die Mischung in ein Glockengefäß eingebracht wird, das Glockengefäß auf ein Vakuum von wenigstens 91211 Pa (27 Zoll Quecksilbersäule) evakuiert wird und für etwa 30 Minuten auf diesem Wert gehalten wird.
Die Mischung kann nun bei einer Vielfalt von Formprozessen benutzt werden. Die Härtezeit und -temperatur sind nicht nur voneinander, sondern auch von der Menge und dem Typ des Harzes, der Menge und dem Typ des benutzten Katalysators und von der Querschnittsdicke des Teils abhängig. Im allgemeinen wird ein Bindemittel auf der Basis von Furfurylalkohol/Harn-stoffformaldehyd, das mit 5% - 20% Benzolsulfonsäure katalysiert ist, in 15 - 30 Sekunden bei 400 ºF (204 ºC) aushärten. Ein Bindemittel auf Furfurylalkoholbasis, das latent katalysiert ist, wird in 30 - 45 Sekunden bei 250 ºF (121 ºC) aushärten. Diese Mischung kann auch bei Raumtemperatur und -druck in 3 - 24 Stunden aushärten, was von der Menge an Katalysator und dem Typ des Tensids, die benutzt werden, abhängig ist.
Das Spritzgießen läßt sich leicht ausführen, indem eine Ausrüstung benutzt wird, die für warmgehärtete Verkapselung oder das Spritzgießen von flüssigem Silikongummi ausgebildet ist. Gummiformen können" auch benutzt werden, da die Mischung mit der Spritze, durch Gießen, mit dem Löffel oder durch Ausbreiten in das Formwerkzeug eingebracht und anschließend erhitzt werden kann, um ein starres Formteil zu bilden. Formwerkzeuge, die aus mehreren Platten bestehen (vgl. Fig. 3), können benutzt werden. Die Platten werden zusammengesetzt, und die Mischung wird in den durch die Platten gebildeten Hohlraum gegossen. Die Baugruppe wird dann in eine Laminierpresse eingebracht und erhitzt, um das Harz zu härten. Die Baugruppe wird dann der Presse entnommen, abgekühlt und zerlegt, und das starre Teil wird entfernt. Das bildet eine einfache Möglichkeit zum Herstellen von Testproben für neue Mischungen oder von monolithischen Vorformlingen, die für Prototypzwecke spanabhebend bearbeitet werden können.
Die Bindemittelentfernungszeit wird aus Daten bestimmt, welche die Porengröße, die Menge an benutztem Bindemittel, die Querschnittsdicke und den endgültigen Kohlenstoffgehalt berücksichtigen. Die Bindemittelentfernungszeit ist die Zeit, die der Sinterofen benötigen sollte, um von 400ºF (204ºC) auf die Sintertemperatur zu erhitzen und das Bindemittel zu entfernen. Die Sintertemperatur ihrerseits ist eine Funktion der benutzten Pulver.
Es dürfte klar sein, daß sich zwar die Beispiele der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die nun erläutert werden, auf Stahlpulver beziehen, daß die Erfindung jedoch auch für andere Metalle, Legierungen, Keramiken und Gemischen von Metallen und Keramiken gilt.
Beispiel I: Drei rechteckige StahlProben, die weniger als 0,5% Kohlenstoff enthielten, wurden durch Auswiegen der folgenden Pulverzusammensetzungen zubereitet:
58 g wasserzerstäubtes Eisenpulver, mittlere Größe sechzig µm
42 g unreduziertes Carbonyleisenpulver, mittlere Größe fünf µm
0,5 g Fe&sub3;O&sub4;, mittlere Größe fünf µm.
Die Pulver wurden von Hand gemischt, bis eine gleichmäßige Farbe erreicht wurde. Die Mischzeit betrug etwa eine Minute. Zu diesem Zweck wurden die folgenden flüssigen Bestandteile hinzugefügt:
3,0 g Delta Resin's Airkure 6-24 (eingetragenes Warenzeichen) (ein Furfurylalkohol/Harnstofformaldehydharz)
1,0 g Glycerin.
Diese Mischung wurde dann von Hand gemischt, bis sie die Konsistenz einer Paste hatte. Die Mischzeit betrug etwa eine Minute. Schließlich wurden, um die Rheologie zu verbessern, 0,3 g Delta Resin's 17-120A - Katalysator (Benzolsulfonsäure) hinzugefügt. Die Mischung wurde dann gerührt, bis die geringe exotherme Reaktion, die erzeugt wurde, nachließ. Diese Rührzeit betrug etwa zwei Minuten. Die Mischung hatte dann eine gleichmäßige, cremige Konsistenz.
Die Mischung wurde mit dem Löffel in ein Formwerkzeug eingebracht, das aus drei Platten bestand (vgl. Fig. 3): zwei ebenen Platten, eine oben eine unten (Platten 1 und 2 in Fig. 3), und eine mittlere Platte 3, die einen rechteckigen Ausschnitt 4 enthielt. Der Ausschnitt wurde mit der Mischung gefüllt. Dann wurde die obere Platte 1 auf den anderen beiden Platten befestigt. Die gesamte Plattenbaugruppe wurde zwischen 450ºF (232ºC)-heißen Preßwerkzeugen einer Laminierpresse angeordnet, und die Presse wurde geschlossen. Nach fünf Minuten waren die Platten auf 450ºF (232ºC) erhitzt und wurden für eine ausreichende Zeitspanne dort gehalten, um das Teil zu härten. Die Presse wurde dann gehärtet, die Platten wurden entfernt und zerlegt, und eine Probe wurde aus der mittleren Platte herausgedrückt. Dieser Prozeß wurde für die anderen beiden oben wiederholt.
Jedes Teil wurde dann in einen Vakuumofen eingebracht, ohne jegliche andere Behandlungen oder Verarbeitung, und mit 5ºC/min (10ºF/min) auf 2300ºF (1260ºC) erhitzt. Das Teil wurde für drei Stunden auf dieser TemPeratur gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Der mittlere Kohlenstoffgehalt der drei Proben wurde mit 0,42% ermittelt.
Beispiel II: Eine Mischung wurde nach folgendem Rezept angefertigt:
57,4% wasserzerstäubtes Eisenpulver, mittlere Größe 60 µm
41,6% unreduziertes Carbonyleisenpulver von fünf µm
1,0% Fe&sub3;O&sub4;, mittlere Teilchengröße fünf µm
5,8% Ashland 65-016 (eingetragenes Warenzeichen)-Harz, basierend auf der Summe der Pulverbestandteile
2,0% Glycerin, basierend auf den Pulverbestandteilen
20% Ashland 65-058 (eingetragenes Warenzeichen)-Katalysator, basierend auf der Menge an Harz.
Die trockenen Pulver wurden zuerst in einem Quart-V-Mantel- Feststoff-Mischer gemischt. Flüssigkeiten, die aus dem Ashland Resin und dem Katalysator bestanden, wurden separat miteinander vermischt, und die resultierende Mischung wurde den Feststoffen zugesetzt. Das erfolgte in einem 4 1/2 - Quart-Küchenmixer. Die gesamte Mischung wurde dann für zwei Minuten gemischt, wobei Periodisch gestoppt wurde, um die Seiten der Schale mit einer Spachtel nach unten abzuwischen. Die Mischung wurde dann unter einem Vakuum von mehr als 91211 Pa (27 Zoll Quecksilbersäule) für 30 Minuten gehalten, um eingeschlossene Luft zu entfernen. Schließlich wurde die Mischung in das Zuführsystem einer pneumatischen Presse geleert, die für das Spritzgießen von Silicon ausgerüstet und mit einem Formwerkzeug ausgestattet war, das in der Lage war, Zugtestproben zu produzieren.
Eine Zugtestprobe wurde Produziert durch Einspritzen bei 250ºF (121ºC) und Halten für eine Minute unter einem Druck von weniger als 17,23 MPa (2500 psi) vor dem Ausstoßen der Probe. Die Probe wurde ausreichend überdimensioniert, um eine gesinterte Eichlänge von 1 Zoll (2,54 cm) und einen Eichdurchmesser von etwa 0,25 Zoll (0,63 cm) zu produzieren.
Die Zugtestprobe wurde in einen Niedertemperaturofen eingebracht und bei 190ºC (375ºF) in stagnierender Luft für 24 Stunden gehalten. Die Probe wurde dann unter einem Vakuum von weniger als 80 mT mit 5ºC/min (10ºF/min) auf 2300ºF (1260ºC) erhitzt, für vier Stunden auf dieser Temperatur gehalten und dann langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Die endgültige Dichte der Probe wurde aus der grünen Dichte und der radialen Schrumpfung mit 6,72 g/cm³ berechnet, wobei die endgültige Zugfestigkeit 131,0 MPa (19000 psi) betrug und der Kohlenstoffgehalt 0,032% war.
Beisiel III: (Demonstration der Dispersion mit Polyvinylpyrrolidon.)
50,0 g Proben unreduzierten Carbonyleisenpulvers mit einer mittleren Größe von 5 µm wurden in identische 100-ml-Becher eingewogen. In eine der Proben wurden 1,750 g Polyvinylpyrrolidon-Pulver mit einem Molekulargewicht von 9000 (BASF's Luviskol K-17) durch Rühren von Hand eingemischt. Der anderen Probe wurden keine Tenside zugesetzt. In einem separaten Becher wurden 10,0 g Ashland 65-016 (eingetragenes Warenzeichen)-Harz und 2,0 g "Ashland 65-058"-Katalysator miteinander vermischt. 5,50 g dieser Harz-Katalysator-Mischung wurden in jede der Proben eingewogen. Die Probe, die das Polyvinylpyrrolidon enthielt, wurde von Hand bis zu einer kuchenstarren Konsistenz aufgemischt. Die Probe, die kein Polyvinylpyrrolidon enthielt, konnte nicht gemischt werden; um irgendwelche Fluideigenschaften zu erzielen; sie bestand aus losem Pulver und aus mehreren Klumpen agglomerierten Pulvers.
Beispiel IV:
Eine Mischung zum Spritzgießen wurde nach folgendem Rezept zubereitet:
69,3% unreduzierten Carbonyleisenpulvers, mittlere Größe 5 Mikrometer
29,7% wasserzerstäubten Stahlpulvers, mittlere Größe 60 Mikrometer
1,0% Fe&sub3;O&sub4;
3,5% Polyvinylpyrrolidon-Pulver, BASF Luviskol K-17 (eingetragenes Warenzeichen), basierend auf dem Gewicht des Eisen- und Stahlpulvers
6,7% Ashland 65-016 (eingetragenes Warenzeichen)-Harz, basierend auf dem Gewicht des Eisen- und Stahlpulvers
20,0% "Ashland 65-058"-Katalysator, basierend auf dem Gewicht des Harzes.
Alle Pulverbestandteile wurden ausgewogen und in einem V-Mantel-Feststoffmischer für 2 Minuten vermischt. Die Feststoffe wurden dann in einen Küchenmischer überführt, und das flüssige Harz und der Katalysator, die zuvor vereinigt worden waren, wurden zugesetzt. Die gesamte Mischung wurde dann bis zu einer gleichmäßigen Konsistenz gemischt und im Vakuum unter einem Vakuum von mehr als 91211 Pa (27 Zoll Hg) für 30 Minuten entgast.
Dieselbe Presse uiid Werkzeugbestückung, die für das Beispiel III benutzt wurden, wurden für dieses Beispiel benutzt, mit der Ausnahme, daß die Zykluszeit geeignet verlängert wurde, um einen Pufferungseffekt zu berücksichtigen, der durch das Molekulargewicht des Polyvinylpyrrolidons verursacht wurde. Eine Zugprobe wurde durch Einspritzen bei 210ºF (99ºC) und Halten für 150 Sekunden auf einem Druck von 13,44 MPa (1950 psi) hergestellt.
Die Probe wurde dann in einen Vakuumofen eingebracht, ohne jede andere Verarbeitung, und mit 9ºC/min (15ºF/min) auf 700ºF (371ºC) , 3,5ºC/min (6ºF/min) auf 2100ºF (1150ºC) und 15ºC/min (28ºF/min) auf 2300ºF (1260ºC) erhitzt. Die Probe wurde für 180 Minuten auf 2300ºF (1260ºC) gehalten und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.
Es zeigte sich, daß die Probe eine spezifische Zugfestigkeit von 337,8 MPa (49000 psi) hatte, eine Dichte (bestimmt durch ältränkung, Mikrogefügeauswertung und Schrumpfungsberechnung) von 7,7 g/cm³ und einen Kohlenstoffgehalt von 1,4%. Die Mikrogefügeauswertung der Probe ergab, daß sich eine Supersolidusflüssigphase an den Korngrenzen gebildet hatte.
Beispiel V: Ein semipermanentes Formwerkzeug wurde unter Verwendung eines Stahlteils für eine Werkzeugmaschine als ein Master hergestellt. Der ebene Teil des Teils wurde mit dem Boden einer flachen Schachtel verklebt, und die Schachtel wurde mit Silikongummiformmasse gefüllt, z.B. RTV-700 von General Electric. Nachdem der Gummi ausgehärtet war, wurde er aus der Schachtel abgestreitt, wobei die Form des Stahlmasters in dem Gumini zurückblieb.
Die Mischung des Beipiels II wurde dann in das Gummiformwerkzeug geleert, um es zu füllen. Das Formwerkzeug wurde in einem Muffelofen auf 200ºCF (93ºC) für 8 Stunden gehalten, wobei die Pulvermischung aushärtet und dann von dem elastomeren Formwerkzeug abgestreift werden konnte. Drei ähnliche Teile wurden unter Verwendung desselben Formwerkzeuges hergestellt.
Jedes Teil wurde in einen Vakuumofen eingebracht und mit 5ºC/min (10ºF/min) auf 2300ºF (1260ºC) unter einem Vakuum von 60 mT erhitzt, für vier Stunden auf dieser Temperatur gehalten und mit Stickstoffgas (N&sub2;) abgschreckt. Die Dichte des Teils betrug im Mittel 7,2 g/cm³, gemessen durch eine Öltränkungstechnik, und hatte einen mittleren Kohlenstoffgehalt von 0,22%. Zwei Rippen mit einer Höhe von 0.002 Zoll (0,005 cm) und einer Breite von 0.010 Zoll (0,25 cm), die sich über die Länge von 1.75 Zoll (4,45 cm) einer Seite des Teils erstreckten, wurden getreu reproduziert.
Angesichts der obigen Darlegungen ist zu erkennen, daß die verschiedenen Ziele und Merkmale der Erfindung erreicht werden und daß andere vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden.
Da verschiedene Änderungen an den obigen Verfahren vorgenommen werden könnten, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen, ist beabsichtigt, daß alles, was in der obigen Beschreibung enthalten oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, als illustrativ und nicht in einschränkendem Sinn interpretiert werden soll.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Teils aus einem Pulver, das gewünschte chemische Eigenschaften hat, durch:

Vermischen des Pulvers mit einem Bindemittel, das als Hauptbestandteil ein warmhärtendes Kondensationsharz hat, wobei das Bindemittel mit dem Pulver in einer Menge vermischt wird, die ausreicht, um das Hohlraumvolumen des Pulvers zu füllen;

Vermischen des Pulvers und des Bindemittels mit einer Substanz, die oxidierende Dämpfe freisetzt;

Formen der resultierenden Mischung zu einem passenden Formteil;

Härten des Teils, damit das Harz einen Film bildet, der die Poren in dem Teil offen läßt; und

Erhitzen des Teils in einem Vakuum auf die passende Sintertemperatur, um eine örtlich begrenzte Oxidation innerhalb der Poren von den oxidierenden Dämpfen her, welche durch die Substanz freigesetzt werden, zum Ausbrennen des Films zu bewirken.

2. Verfahren zum Herstellen eines Teils aus einem Pulver, das gewünschte chemische Eigenschaften hat, durch:

Vermischen des Pulvers, das Metallpartikeln enthält, die ein oxid bilden, welches oxidierende Dämpfe freisetzt, mit einem Blndemittel, das als Hauptbestandteil ein warmhärtendes Kondendationsharz hat, wobei das Bindemittel mit dem Pulver in einer Menge vermischt wird, die ausreicht, um das Hohlraumvolumen des Pulvers zu füllen;

Formen der resultierenden Mischung zu einem passenden Formteil; Härten des Teils, damit das Harz einen Film bildet, welcher Poren in dem Teil offen läßt; und

Erhitzen des Teils in einem Vakuum auf die geeignete Sintertemperatur, um eine örtlich begrenzte Oxidation innerhalb der Poren von den oxidierenden Dämpfen her, die durch die Substanz freigesetzt werden, zum Ausbrennen des Films zu bewirken.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz, welche oxidierende Dämpfe freisetzt, entweder mit dem Pulver oder mit dem Bindemittel vor dem Vermischen des Pulvers mit dem Bindemittel vermischt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Harz eine Viskosität von weniger als 1000 mPa s (1000 cps) hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, weiter beinhaltend Oxidieren des Pulvers vor dem Erhitzen des Teils, um die Oxidation in den Poren zu erleichtern, wobei das Erhitzen des Teils in einem Vakuum auf die geeignete Sintertemperatur beinhaltet, es auf eine geeignete Temperatur zu erhitzen, um ein Zerfallen der Oxide des Pulvers in oxidierende Gase, welche den Film ausbrennen, zu bewirken.

6. Verfahren nach Anspruch 1, weiter beinhaltend Oxidieren des Pulvers gleichzeitig mit dem Erhitzen des Teils, um die Oxidation in den Poren zu erleichtern.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das warmhärtende Harz Furfurylalkohol ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das warmhärtende Harz Furfural ist.

9. Verfahren iiach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das warmhärtende Harz eine Mischung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus Furfurylalkohol und Harnstofformaldehyd; Furfurylalkohol und Phenolformaldehyd; und Furfurylalkohol und Melaminformaldehyd besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Mischung hergestellt wird durch Kombinieren von einem oder mehreren der angegebenen Bestandteile.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, weiter beinhaltend Einverleiben eines Katalysators in das Harz, um das Harz zu modifizieren, so daß es bei einer Temperatur aushärtet, die niedriger als 232 ºC (450 ºF) ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der einverleibte Katalysator in dem Bereich von 5 % - 50 % des Harzgewichtes ist.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, weiter beinhaltend Zusetzen einer Säure zu der Mischung, um das Harz teilweise zur Reaktion zu bringen und die Fließeigenschaften der Mischung, die beim Härten entstehende Härte und die Verarbeitungszeit zu verbessern.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, weiter beinhaltend Zusetzen eines Modifizierers zu der Mischung in derartiger Menge, daß das Bindemittel und der Modifizierer wenigstens gleich dem Porenvolumen des Pulvers sind.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zugesetzte Menge an Modifizierer in dem Bereich von 1 - 50 % des Harzgewichtes ist.

16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Modifizierer Glyzerin ist.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Modifizierer ein Alkohol ist, der acht oder mehr als acht Kohlenstoffatome pro Molekül besitzt.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Pulver ein reduziertes Carbonyleisenpulver ist, das eine mittlere Partikelgröße von etwa fünf µm hat.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Pulver ein nichtreduziertes Carbonyleisenpulver ist, das eine mittlere Partikelgröße von etwa fünf µm hat.

20. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Pulver eine Mischung aus im Wasser zerstäubtem Stahlpulver mit einer mittleren Partikelgröße von etwa sechzig µm und Carbonyleisenpulver mit einer mittleren Größe von etwa fünf µm umfaßt.

21. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Teil durch Spritzen geformt wird.

22. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Teil unter Verwendung eines semipermanenten Werkzeuges wie z. B. eines Silikongummiwerkzeuges geformt wird.

23. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Teil unter Verwendung von mehreren Platten geformt wird, von denen wenigstens eine einen Ausschnitt aufweist, der die Form des Teils festlegt, wobei der Ausschnitt für das Teil überdimensioniert ist.

24. Verfahren zum Entfernen eines Bindemittels aus einer Mischung aus einem Pulver und dem Bindemittel, das als Hauptbestandteil ein warmhärtendes Kondensationsharz hat, wobei ein Zusatz in die Mischung einverleibt wird, wobei der Zusatz oxidierende Dämpfe freisetzt, wenn er thermisch zerfällt, und wobei die Mischung erhitzt wird, um die oxidierenden Dämpfe freizusetzen, welche das Ausbrennen des Bindemittels unterstützen.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Zusatz ein Oxydationsmittel ist, welches ein Oxid umfaßt, das mit dem Pulver kompatibel ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Pulver ein Eisenpulver ist und wobei der Zusatz unter FeO, Fe&sub2;O&sub3; und Fe&sub3;O&sub4; ausgewählt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Zusatz entweder Ammoniumnitrat oder Ferrinitrat ist.

28. Verfahren nach Anspruch 2, weiter beinhaltend Zusetzen eines oberflächenaktiven Mittels zu den festen oder flüssigen Bestandteilen.

29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei das oberflächenaktive Mittel Polyvinylpyrrolidon ist.

30. Verfahren nach Anspruch 28, wobei das oberflächenaktive Mittel ein polyquaternäres Ammoniumsalz ist.

31. Verfahren nach Anspruch 28, wobei das oberflächenaktive Mittel eine Neoalkoxytitanatverbindung ist.

32. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 zum Sintern von Pulvern bis in die Nähe der Porosität null durch Bildung einer flüssigen Phase zwischen den Pulverpartikeln, beinhaltend:

Zusetzen von organischen Verbindungen zu dein Pulver, welche einen Filmüberzug auf den Pulverpartikeln erzeugen, und Erhitzen der resultierenden Mischung auf derartige Weise, daß der Überzug auf den Partikeln auf einer Temperatur bleibt, die ausreicht, um den Überzug und das Pulver chemisch reagieren zu lassen und die flüssige Phase zu bilden.

33. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Substanz oxidierende Dämpfe beim Zerfallen freisetzt, wobei das Erhitzen des Teils in einem Vakuum bei der geeigneten Sintertemperatur das Zerfallen bewirkt und wobei der resultierende oxidierende Dampf einen oxidierenden Zustand in den Poren während der Erhitzung des Teils herstellt.

34. Verfahren zum Herstellen eines Teils aus einem Pulver, das gewünschte chemische Eigenschaften hat, durch:

Formen der resultierenden Mischung zu einem passenden Formteil;

Härten des Teils, damit das Harz einen Film bildet, welcher in dem Teil Poren offen läßt;

Oxidieren der Pulverpartikeln vor dem Erhitzen des Teils, um die Oxidation in den Poren zu erleichtern;

Erhitzen des Teils in einem Vakuum auf die geeignete Sintertemperatur, um dadurch ein Zerfallen der Oxide des Pulvers in oxidierende Gase zu bewirken, welche den Film ausbrennen.

35. Verfahren nach Anspruch 1, beinhaltend:

Vermischen des Pulvers mit einem Bindemittel und einem Oxidationsmittel, wobei das Bindemittel als Hauptbestandteil ein warmhärtendes Kondensationsharz hat, wobei das Oxidationsmittel in der Lage ist, das Bindemittel durch Kontakt mit demselben und durch die Beaufschlagung mit einer hohen Temperatur und einem Vakuum zu oxidieren und wobei das Bindemittel und das Oxidationsmittel mit dem Pulver in einer Menge vermischt werden, die ausreicht, um das Hohlraumvolumen des Pulvers zu füllen;

wobei das Formen der resultierenden Mischung zu einem passenden Formteil ausgeführt wird durch Einspritzen der resultierenden Mischung in ein Formwerkzeug, in welchem die passende Teilform gebildet ist.