Vergeben

Von Frank Tobe | 26. Juni 2017

Die Gewinner des von der Metal Powder Industries Federation (MPIF) gesponserten Wettbewerbs „Powder Metallurgy (PM) Design Excellence Awards 2017“ sind herausragende Beispiele für die Vielfalt von PM. Diese Komponentenhersteller nutzen die Flexibilität von PM, um neue Konzepte und Prozesssteuerungen voranzutreiben und die unerschöpflichen Möglichkeiten zu demonstrieren, die PM im Dienste des Komponentendesigns bereitstellen kann. Designer entscheiden sich weiterhin für PM für kritische Anwendungen wie Automotoren und Getriebe, medizinische Geräte, Konsumgüter, militärische Anwendungen und mehr.

Im diesjährigen Wettbewerb wurden acht Hauptpreise und zehn Auszeichnungen vergeben.

Der Hauptpreis in der Kategorie „Automobil – Getriebe“ ging an GKN Sinter Metals, Auburn Hills, Michigan, für eine Planetenträgerbaugruppe, die für die Ford Motor Company hergestellt wurde. Die sintergelötete Kupfer-Stahl-Baugruppe, bestehend aus einem Käfig und einer Flanschnabe, kommt in das völlig neue 10-Gang-Getriebe des Ford F-150 Pickups zum Einsatz. Die fertige Trägerbaugruppe erfordert nur einfache Fräs- und Drehvorgänge, um die engen Toleranzen der Lagerbohrungen, Ritzelwellenlöcher und Druckflächen einzuhalten.

Der Hauptpreis in der Kategorie „Automobil – Motor“ ging an Phillips-Medisize, Menomonie, Wisconsin, für einen für Delphi hergestellten Kraftstoffventilsitz mit vier Schlitzen. Das Metallspritzgussteil (MIM) wird in den Multec3.5-Kraftstoffinjektor für komprimiertes Erdgas (CNG) eingesetzt, der den Bedarf des Marktes an einem kostengünstigen Niederdruck-Kraftstoffinjektor erfüllt. Es wird derzeit in mehreren Kleinmotoren- und Automobilanwendungen eingesetzt, einschließlich Aftermarket-CNG-Umbauten für Lkw und Pkw, und trägt so zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei.

Den Hauptpreis in der Kategorie „Automobil – Fahrwerk“ gewann GKN Sinter Metals, Auburn Hills, Michigan, für eine Abtriebsriemenscheibe aus Kupferstahl, die für Nidec Automotive Motor Americas hergestellt wurde. Das Teil wird in einen elektrischen Neigungsmechanismus für die Rücksitze eines Minivans eingebaut. Das Teil bietet eine Menge Funktionalität im platzsparenden Mechanismus – die Nut zur Kabelhalterung, die Nocke für radiale Bewegung und Anschläge an beiden Enden.

Den Hauptpreis in der Kategorie Luft- und Raumfahrt/Militär gewann Dynacast Portland, Wilsonville, Oregon, für einen MIM 17-4 PH-Canard, der für UTC Aerospace Systems und Raytheon Company hergestellt wurde. Das Edelstahlteil wird beim Talon verwendet, einem zusätzlichen Führungs- und Kontrollpaket, das eine alte ungelenkte 2,75-Zoll-Rakete vom Typ Hydra-70 in eine kostengünstige, präzisionsgelenkte Waffe verwandelt. Drei Canards auf jedem Talon dienen als primäre Flugsteuerflächen. Der MIM-Canard durchlief einen strengen Qualifizierungsprozess.

Der Hauptpreis in der Kategorie „Handwerkzeuge/Freizeit“ ging an die FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, für ein 30-Zahn-Antriebskettenrad aus sintergehärtetem Stahl mit einem proprietären Bearbeitungszusatzstoff, hergestellt für Polaris Industries, Inc. Das Teil geht in eine Motorrad, bei dem es von der Abtriebswelle des Getriebes angetrieben wird und wiederum über eine Zahnscheibe das Hinterrad antreibt. Anders als beim Gewindeschneiden wird das Teil vollständig in Endform gebracht, was zu Kosteneinsparungen gegenüber dem zuvor bearbeiteten Teil führt.

Der Hauptpreis in der Kategorie Hardware/Geräte ging an Indo-MIM Pvt. Ltd, Indien, für drei MIM-Teile – oberer Anschlagring, Anschlagring und Anschlaghülse – hergestellt für Grohe, Deutschland. Die Teile werden in das Ventil einer Temperaturreglereinheit für die Badewanne und Dusche eingesetzt. Alle drei komplexen Teile bestehen aus MIM-316L-Edelstahl und sind nahezu endformgenau gefertigt. Für eine verbesserte Formerhaltung beim Sintern werden spezielle Keramikeinsätze eingesetzt.

Der Hauptpreis in der Kategorie „Medizin/Zahnmedizin“ ging an ARC Group Worldwide, Longmont, Colorado, für einen chirurgischen Kielstanzer von MIM, der für Paragon Medical hergestellt wurde. Das Teil fungiert als Raspel zum Entfernen von Knochen während einer Knieoperation. Das aus MIM 17-4 PH-Edelstahl gefertigte Teil wird ohne zusätzliches Prägen, Bearbeiten oder andere Nachbearbeitungen zur Formänderung in die endgültige Form geformt und gesintert.

Den Hauptpreis in der Kategorie „Industriemotoren/Steuerungen und Hydraulik“ gewann die FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, für eine Edelstahlarmatur. Der Beschlag verfügt über einen Verriegelungsmechanismus, um einen Sicherheitsstift an einem hydraulischen Hebel einfach nach oben und aus dem Weg zu bewegen. Ein innovatives Rampendesign fungiert als Nockenoberfläche, um den Stift von einer Position in die andere zu bewegen.

AUSZEICHNUNGEN

Eine Auszeichnung mit Auszeichnung in der Kategorie „Automobil – Getriebe“ ging an Stackpole International, Kanada, für einen sintergelöteten Planetenträger, der für ZF, Deutschland, hergestellt wurde. Die Baugruppe, bestehend aus Führungsplatte und Zahnkranz, kommt in ein neues 9-Gang-Automobilgetriebe. Die PM-Designlösung für einen leichten Träger erfüllte alle Design- und Haltbarkeitsanforderungen des Kunden.

Eine weitere Auszeichnung in der Kategorie „Automobil – Getriebe“ ging an Keystone Powdered Metal Co., St. Marys, Pennsylvania, für ein Ölpumpen-Antriebsrad aus vorlegiertem Stahl, das für die Linamar Corporation, Kanada, hergestellt wurde. Das Teil wird in einem neuen 10-Gang-Automatikgetriebe verwendet, das in den Ford F-150-Lkw eingebaut wird. Das Teil bestand umfangreiche Haltbarkeitstests mit besonderem Schwerpunkt auf Geräusch-, Vibrations- und Härteanforderungen, die bei Automatikgetrieben so wichtig sind.

Die letzte Auszeichnung in der Kategorie „Automobil – Getriebe“ wurde von Burgess-Norton Mfg. Co. Inc., Genf, Illinois, für eine Taschenplatte aus sintergehärtetem Stahl gewonnen, die für Means Industries Inc. hergestellt wurde. Das Teil ist ein Hauptbestandteil eines steuerbare Kupplung, ein neues Design für Mehrganggetriebe.

Der Award of Distinction in der Kategorie Automotive – Engine wurde an NetShape Technologies, Floyds Knobs, Indiana, für ein Duplex-Nockenwellenrad aus Kupferstahl verliehen, das für US Tsubaki Automotive, LLC hergestellt wurde. Das Teil fließt in den 4,4-Liter-Big-Lion-Dieselmotor im Flaggschiff von Land Rover. Das Teil ist ein Original-PM-Design und bietet eine geschätzte Ersparnis von 30 % gegenüber den Kosten für die Bearbeitung aus Schmiedeeisen.

Der Award of Distinction in der Kategorie Automotive – Chassis ging an Indo-MIM Pvt. Ltd., Indien, für eine MIM-4605-Oberplatte aus niedriglegiertem Stahl und einen Prüfscheibenanschlag für seinen Kunden Multimatic Dynamic Suspensions. Die passenden Teile werden in die Stoßdämpfer des Chevrolet Camaro-Sportwagens eingebaut. Das MIM-Design sorgte für eine höhere Wiederholbarkeit und Genauigkeit und führte zu geschätzten Kosteneinsparungen von 25 %.

Der Award of Distinction in der Kategorie „Rasen & Garten/Off-Highway“ ging an die FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, für eine für Team Industries hergestellte Pivot-Schaltgabel aus sintergehärtetem Stahl. Das Teil wird in einen Schaltmechanismus in einem Geländefahrzeuggetriebe eingesetzt. Die beiden Zapfensätze sind unbedingt erforderlich, da sie die Drehung der Gabel ermöglichen, was ihre eigentliche Funktion ist.

Eine Auszeichnung mit Auszeichnung in der Kategorie Luft- und Raumfahrt/Militär erhielt die ARC Group Worldwide, Longmont, Colorado, für einen MIM-4140-Verschluss aus niedriglegiertem Stahl, der für Sig Sauer Inc. hergestellt wurde. Der interne Riegel treibt eine Unterbaugruppe für die Teleskopfunktion des zusammenklappbaren Geräts an Schaft für MCX- und MPX-Gewehre. Das Teil wurde für den Metallspritzguss konzipiert, da es mit keiner anderen Fertigungsmethode wirtschaftlich hergestellt werden konnte.

Eine Auszeichnung mit Auszeichnung in der Kategorie Handwerkzeuge/Freizeit ging an Indo-MIM Pvt. Ltd., Indien, für einen Satz Metallspritzgussteile – Laufblock, Gasblock, Bolzenhalter, 7,62-NATO-Magazin-Umrüststange, Auswerferhalter und Ausziehverbindung –, die in ein MDR-Gewehr von Deserttech eingebaut werden. Die von MIM entworfenen Teile ersetzten die maschinell bearbeiteten Teile und reduzierten die Kosten um 30 %, während sich die Durchlaufzeit bei der Herstellung halbierte.

Eine Auszeichnung mit Auszeichnung in der Kategorie „Hardware/Geräte“ ging an ASCO Sintering Co., Commerce, Kalifornien, für einen kupferinfiltrierten Stahlbolzen, der in einem gewerblichen Türschlosssystem verwendet wird. Die Komplexität des Teils mit seinen 9 Ebenen kann mit der Komplexität konkurrieren, die man normalerweise bei Teilen sieht, die über MIM hergestellt werden. Der Bolzen wird ohne Nachbearbeitung in seine endgültige Form gepresst und gesintert. Es wird geschätzt, dass dadurch 60 % der Kosten gegenüber anderen Herstellungsmethoden eingespart werden.

Eine Auszeichnung mit Auszeichnung in der Kategorie „Industriemotoren/Steuerungen und Hydraulik“ ging an Capstan, Wrentham, Massachusetts, für einen Kupplungskolben aus Kupferstahl. Das Teil wird in einem industriellen Nebenabtriebssystem verwendet, einer relativ neuen Entwicklung für PM-Kolben. Es handelt sich um ein mehrstufig verdichtetes Teil, das in Kombination mit mehreren sekundären Verarbeitungsschritten ein hochpräzises, bearbeitetes und abgedichtetes PM-Bauteil ergibt, eine wirtschaftlich attraktive Alternative zu einem bearbeiteten Druckgussteil. Dieses Bauteil ist ein Paradebeispiel dafür, wie innovative Bearbeitungstechniken, die an präzisen, nahezu endgleichen Rohlingen im gesinterten Zustand durchgeführt werden, einen großen Mehrwert schaffen und neue Märkte für die PM-Industrie eröffnen können.

Die Auszeichnungen wurden hier während der International Conference on Powder Metallurgy & Particulate Materials 2017 (POWDERMET2017) verliehen.

Verband der Metallenergieindustriewww.mpif.org