Was ist Vollhartmetall und welche Eigenschaften hat es?

‍Was ist Vollhartmetall?

Vollhartmetall (VHM), auch Hartmetall (HM) genannt, ist ein Material, das hauptsächlich aus Wolframcarbid (WC) und einem Bindemittel, meistens Cobalt (Co), besteht. Es ist ein sehr hartes und verschleißfestes Material, das häufig für Werkzeuge verwendet wird, die unter extremen Bedingungen arbeiten.

Werkzeuge wie z.B. Bohrer, Fräser, Gewindewerkzeuge und Sägeblätter

Das Wolframcarbid im Vollhartmetall gibt ihm seine Härte und Verschleißfestigkeit, während das Bindemittel, meistens Cobalt, dafür sorgt, dass das Material zusammenhält und eine hohe Festigkeit aufweist. Vollhartmetallwerkzeuge sind aufgrund ihrer Härte und Verschleißfestigkeit sehr langlebig und können unter extremen Bedingungen eingesetzt werden.

Vollhartmetall wird auch in anderen Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Elektronikindustrie und der Medizintechnik. Es ist ein wichtiger Werkstoff für viele industrielle Anwendungen, da es eine hervorragende Kombination aus Härte, Verschleißfestigkeit und Festigkeit aufweist.

Welche Eigenschaften hat Vollhartmetall?

Härte: Vollhartmetall ist sehr hart und hat eine Härte von 8,5 bis 9,0 auf der Mohs-Skala. Das macht es ideal für Werkzeuge, die unter extremen Bedingungen arbeiten müssen.

Verschleißfestigkeit: Aufgrund seiner Härte und Zusammensetzung ist Vollhartmetall äußerst verschleißfest und kann lange Zeit unter extremen Bedingungen eingesetzt werden.

Festigkeit: Vollhartmetall hat eine hohe Festigkeit und kann hohen Belastungen standhalten.

Chemische Beständigkeit: Vollhartmetall ist gegenüber vielen Chemikalien beständig, was es für viele industrielle Anwendungen geeignet macht.

Wärmeleitfähigkeit: Vollhartmetall hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, was es bei Anwendungen wie der Metallbearbeitung und dem Schweißen sehr nützlich macht.

Korrosionsbeständigkeit: Vollhartmetall ist gegenüber Korrosion beständig und kann auch in feuchten oderaggressiven Umgebungen eingesetzt werden.

Geringe Reibung: Vollhartmetall hat eine geringe Reibung und kann daher in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Reibung minimiert werden muss.

Aufgrund dieser Eigenschaften wird Vollhartmetall häufig in der Industrie eingesetzt, insbesondere für Werkzeuge und Bauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.

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Welche Nachteile hat Vollhartmetall? 

Trotz seiner vielen Vorteile hat Vollhartmetall auch einige Nachteile, die bei der Anwendung berücksichtigt werden sollten:

Sprödigkeit: Vollhartmetall kann aufgrund seiner Härte und Sprödigkeit bei hohen Belastungen brechen oder reißen. Dies kann dazu führen, dass Werkzeuge oder Bauteileplötzlich und unerwartet versagen.

Schwierige Bearbeitung: Vollhartmetall ist aufgrund seiner Härte und Sprödigkeit schwer zu bearbeiten, zu schneiden oder zu formen. Dies kann die Herstellung von Werkzeugen und Bauteilen aus Vollhartmetall erschweren und teuer machen.

Hoher Preis: Vollhartmetall ist aufgrund seiner hohen Härte und der verwendeten Materialien (hauptsächlich Wolfram und Cobalt) relativ teuer im Vergleich zu anderen Werkstoffen.

Nicht für alle Anwendungen geeignet: Vollhartmetall ist aufgrund seiner Eigenschaften nicht für alle Anwendungen geeignet. Zum Beispiel kann es aufgrund seiner Sprödigkeit und Schwierigkeit bei der Bearbeitung in Anwendungen, die hohe Biegebelastungen erfordern, ungeeignet sein.

Umweltauswirkungen: Wolframcarbid, das Hauptbestandteil von Vollhartmetall, ist ein begrenzter Rohstoff, dessen Bergbau und Verarbeitung negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können.

Es ist wichtig, diese Nachteile bei der Anwendung von Vollhartmetall zu berücksichtigen und sorgfältig abzuwägen, ob es für eine bestimmte Anwendung geeignet ist.

Wie wird Vollhartmetall hergestellt?

Vollhartmetall wird durch die Pulvermetallurgie hergestellt, die aus mehreren Schritten besteht:

1. Herstellung der Ausgangspulver: Die Ausgangspulver werden aus Wolframcarbid (WC) und Cobaltpulver (Co) hergestellt. Die Partikelgröße und die Zusammensetzung der Pulver werden je nach den Anforderungen des Endprodukts ausgewählt.

2. Mischender Pulver: Die WC- und Co-Pulver werden gründlich gemischt, um eine homogene Mischung zu erhalten. In einigen Fällen werden auch andere Pulver oder Zusätze hinzugefügt, um bestimmte Eigenschaften des Endprodukts zu verbessern.

3. Pressen: Die Pulvermischung wird in eine Form gepresst, um die gewünschte Form des Endprodukts zu erzeugen. Dabei wird meist ein hoher Druck (typischerweise 100bis 200 MPa) verwendet, um die Partikel fest zu verbinden.

4. Sintern: Die gepressten Teile werden bei hohen Temperaturen (typischerweise 1.400 bis1.600 °C) unter kontrollierten Bedingungen gesintert. Während des Sinterprozesses schmilzt das Cobalt und umhüllt die WC-Partikel, um eine dichte und homogene Struktur zu bilden. Durch den Sinterprozess wird auch die Härte und Festigkeit des Vollhartmetalls erhöht.

5. Nachbearbeitung: Die sinterfertigen Teile werden nachbearbeitet, um die gewünschte Form und Oberflächenqualität zu erzielen. Dies kann Schleifen, Polieren oder Beschichten umfassen.

Das Endprodukt ist ein sehr hartes, verschleißfestes und langlebiges Material, das für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, insbesondere für Werkzeuge und Bauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.

Wie wird Vollhartmetall entsorgt?

Vollhartmetall ist aufgrund seiner Härte und Sprödigkeit ein schwer zu bearbeitendes Material, das nicht einfach recycelt oderwiederverwendet werden kann. Daher ist es wichtig, Vollhartmetallabfälle ordnungsgemäß zu entsorgen, um potenzielle Umwelt- und Gesundheitsprobleme zu vermeiden.

Die Entsorgung von Vollhartmetall erfolgt üblicherweise über spezialisierte Recyclingunternehmen, die das Material sammeln und verarbeiten. Diese Unternehmen können das Vollhartmetall entweder einschmelzen und in neue Produkte integrieren oder es in kleinere Partikel zerkleinern und als Ausgangsmaterial für andere Produkte wiederverwenden.

Es ist wichtig, Vollhartmetallabfälle von anderen Abfallströmen zu trennen, um eine Kontamination von recycelbaren Materialien zu vermeiden. Vollhartmetallabfälle sollten auch nicht in den Hausmüll oder in den Abfluss entsorgt werden, da dies zu Schäden an der Umwelt und der Abwasserinfrastruktur führen kann.

Für fachmännische Entsorgung bekommt man zweistellige Euro-Beträge!

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