Heißpressen / Warmisostatisches Pressen (Hot Processing): Metallpulver zu Hochleistungsbauteilen

Definition & Synonyme

Hot Processing (Heißpressen / Hot Isostatic Pressing – HIP) ist ein Pulvermetallurgie-Verfahren: Wechselnde Hitze + mechanischer oder isostatischer (Gas-)Druck verdichten hochreine Metallpulver zu dichten, harten, spröden Werkstoffen mit Schmiedestruktur (Wrought Properties). Heizarten: Induktiv, indirekter Widerstand, direktes Heißpressen.

Ergebnis & Werkstoffeigenschaften

• Vollverdichtung (Theoretische Dichte ~100 %)
• Feinkörniges, homogenes Gefüge
• Hohe Härte & Festigkeit, aber begrenzte Duktilität (spröde)
• Entfernung von Poren & Lunkern durch isostatischen Druck
• Hohe Reinheit (Ausgangspulver hochrein)

Prozessablauf: Sintern unter Druck

1. Metallpulver in Form (Matrize) füllen
2. Erhitzen auf Sinfertemperatur (knapp unter Schmelzpunkt) → Pulver wird plastisch
3. Gleichzeitiger Druckaufbau (mechanisch oder Gasdruck, z. B. Argon)
4. Diffusion & Plastifizierung → metallische Bindung, Porenschluss
5. Kontrolliertes Abkühlen

Anwendungsbeispiele

• Hartmetalle (WC-Co): Flüssigphasensintern → Schneidplatten, Bohrerköpfe, Sägeblätter
• Bronze (porös): Lagerbuchsen (Ölimprägnierung)
• Edelstahl (porös): Filter für Pharma/Lebensmittel
• Titan, Superalloys: Luftfahrt, Medizintechnik (Hüftimplantate), Turbinenschaufeln
• Edelmetalle: Schmuck, Hochleistungskontakte

Vorteile vs. konventionelle Wege

• Nahezu formnetzige Fertigung (Near-Net-Shape) → wenig Nachbearbeitung
• Komplexe Geometrien (innere Kanäle, Gitterstrukturen) möglich
• Materialersparnis (kein Spanen vom Vollmaterial)
• Reproduzierbare Hochleistungseigenschaften