705 Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 2011, 42, No. 8 DOI 10.1002/mawe.201100757 Vergleichende experimentelle und numerische Untersuchungen zum schwingungsüberlagerten Pressen zweier Pulvermaterialien Experimental and numerical investigations on powder pressing with superimposed oscillations of two materials B.-A. Behrens, H.-J. Seidel, F. Lange, M. Kammler Dem Pressvorgang ist in der Fertigungskette zur Herstellung pulvertechnisch hergestellter Bau- teile eine besondere Bedeutung beizumessen, da in dieser Fertigungsstufe die Dichteverteilung und somit die spezifischen Eigenschaften maßgeblich bestimmt werden. Insbesondere die beim Pressen zwangsläufig auftretende Reibung zwischen den formgebenden Werkzeugen und dem Pulverkörper führt zu Dichtegradienten, die ihrerseits zu Sinterverzügen und somit auch zu inhomogenen Werkstoffeigenschaften innerhalb des Bauteils führen. Das Ziel der hier vorge- stellten Arbeit bestand daher in der gezielten Erprobung des schwingungsüberlagerten Pressens zur Fertigung pulvertechnisch hergestellter Bauteile, um reibungsbedingte Dichtegradienten zu reduzieren. Es wurden sowohl ein Aluminiumpulver (Alumix 13 der Fa. ECKA) als auch ein Gemenge aus Schleif- und Bindemittel (Fa. Comet Schleifscheiben) untersucht, wie es zur Ferti- gung keramisch gebundener Schleifkörper eingesetzt wird. Die Ergebnisse geben werkstoffab- hängig unterschiedliche Hinweise für die positiven Auswirkungen einer Schwingungsüberlage- rung des Pressvorgangs. So konnte die Existenz einer günstigen Überlagerungsfrequenz gezeigt werden, die für das untersuchte Gemenge aus Schleif- und Bindemittel im Bereich um 60 Hz liegt. Des Weiteren zeigte sich mittels experimenteller und numerischer Untersuchungen, dass durch die Wahl einer geeigneten Überlagerungsfrequenz Dichteverteilungen erzielbar sind, wie sie sich sonst nur beim technisch deutlich aufwändigeren zweiseitigen Pressen einstellen. Schlüsselwörter: Pulvertechniken / Reibung / Dichte / Schwingungsüberlagerung / Finite Elemente Meth- ode / The pressing process is of special importance for the production chain of powder-metallurgically produced components because in this production step the density distribution and thus the speci- fic characteristics are set significantly. Especially the inevitable friction between the forming tools and the powder body leads to density gradients, which in turn cause sintering distortions and thus inhomogeneous material properties within the component. Therefore, the aim of the presented work was the systematic investigation on powder pressing with superimposed oscillations for the production of powder-metallurgically produced components in order to reduce friction-related density gradients. Subjects of the investigations were an aluminum powder (Alumix 13, ECKA) and a mixture of a abrasives and bond (Comet grinding wheels) as it is used for the production of cera- mic bond grinding wheels. The results allow different material-related conclusions regarding the positive effects of superimposed oscillations on the pressing process. Thus, the existence of a fa- vorable oscillation frequency of about 60 Hz for the investigated abrasive/bond mixture could be proven. Above that, experimental and numerical investigations showed that, with an adequate oscillation frequency, density distributions can be achieved which otherwise can only be observed for the significantly more complex double action pressing. Keywords: Powder techniques / Friction / Density / Superimposed oscillations / Finite Element Analysis / Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen, Leibniz Universi- tät Hannover, An der Universität 2, 30823 Garbsen i 2011 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.wiley-vch.de/home/muw Correspondence author: Dr.-Ing. M. Kammler, Institut für Umformtech- nik und Umformmaschinen, Leibniz Universität Hannover, An der Uni- versität 2, 30823 Garbsen E-Mail: kammler@ifum.uni-hannover.de