Die Norm „ISO 3369 – Undurchlässige Sintermetalle und Hartmetalle – Bestimmung der Dichte“ der Internationalen Organisation für Normung (ISO) beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Dichte undurchlässiger Sintermetalle und Hartmetalle. Das Prinzip dieser Methode basiert darauf, einen Prüfkörper zunächst in Luft und dann in Flüssigkeit zu wiegen und anschließend seine Dichte zu berechnen. Für die Bestimmung der Dichte durchlässiger Sintermetalle gilt ISO 2738.
Die Dichte ist eine grundlegende Eigenschaft, die die mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften von Sintermetallen und Hartmetallen wie Wolframkarbid oder Eisenlegierungen direkt beeinflusst. Die Norm ISO 3369 wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:
Die Probenahme muss gemäß ISO 4489 erfolgen. Das Volumen des Prüfkörpers muss mindestens 0,5 cm³ betragen . Soll die Dichte von Prüfkörpern mit einem Volumen von weniger als 0,5 cm³ bestimmt werden, erfolgt eine Einzelmessung durch Gruppierung mehrerer Prüfkörper mit jeweils mindestens 0,05 cm³ Volumen . Die Oberfläche des Prüfkörpers muss gründlich von anhaftenden Fremdstoffen wie Schmutz, Fett und Öl gereinigt werden.
Bei der Durchführung des Tests wird das Prüfstück auf die obere Ablage oder Schale gelegt. Die untere Ablage sollte vollständig in Wasser eingetaucht sein, wobei der Aufhängedraht frei von der Schale hängt und teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Alle Luftblasen werden entfernt und das Prüfstück wird gewogen. Das Prüfstück wird auf die untere Ablage gelegt oder an einem Draht aufgehängt. Das Prüfstück wird in den Behälter mit der Flüssigkeit abgesenkt, wobei darauf zu achten ist, dass nur der Aufhängedraht die Flüssigkeitsoberfläche durchdringt. Alle Luftblasen werden entfernt und das Prüfstück wird gewogen. Gewichte bis 10 g sollten auf 0,1 mg genau gewogen werden, Gewichte über 10 g auf 0,001 Prozent genau. Das Prüfstück, die Flüssigkeit und die umgebende Luft sollten während des Wiegens die gleiche Temperatur haben. Die Temperatur der Flüssigkeit sollte bestimmt werden. Bei Verwendung von destilliertem Wasser sollte dessen Dichte einer Tabelle entnommen werden.
In der Werkstofftechnik, insbesondere in der Pulvermetallurgie, ist die Dichte eine grundlegende Eigenschaft, die die mechanische Festigkeit, Porosität und Leistung unter Belastung beeinflusst. Die Norm ISO 3369 bietet eine zuverlässige hydrostatische (auf dem Archimedes-Prinzip basierende) Methode zur Prüfung undurchlässiger Materialien mit minimaler offener Porosität, die während des Tests kein Wasser aufnehmen.
Diese Norm beinhaltet ein präzises gravimetrisches Verfahren zur Berechnung der Dichte von undurchlässigen Sintermetallen und Hartmetallen. Sie zielt auf Materialien ab, die durch Pulververdichtung und Sintern hergestellt werden, wie Hartmetalle aus Wolframkarbid oder Sinterteile auf Eisenbasis, bei denen die Undurchlässigkeit das Eindringen von Flüssigkeit während der Messung verhindert.
Bei dieser Methode werden Proben in Luft gewogen, in destilliertes Wasser getaucht und der Auftrieb mithilfe des Archimedes-Prinzips korrigiert. Permeable Materialien (mit miteinander verbundenen Poren) fallen nicht unter die ISO 2738-Norm. Ausnahmen sind beispielsweise hochporöse oder saugfähige Proben. In solchen Fällen wird auf alternative Methoden wie die Gaspyknometrie verwiesen.
Die Norm ISO 3369 gewährleistet, dass Messungen der meisten Proben mittels Wasserverdrängungsmethode einfach sind und eine Genauigkeit von -0,01 g/cm³ aufweisen . Das Verfahren legt Wert auf Umgebungsbedingungen und kalibrierte Geräte, um durch Temperatur oder Oberflächenspannung bedingte Fehler zu minimieren.
Bei den Tests wird folgende Ausrüstung verwendet:
Zu Beginn der Prüfung werden repräsentative Prüfkörper (mindestens drei pro Charge) mit einheitlicher Form, frei von Rissen oder Beschichtungen ausgewählt. Diese werden gereinigt und bei 110 °C ± 5 °C getrocknet. Die Masse wird auf 0,1 mg genau gemessen. Die Prüfkörper werden in destilliertem Wasser suspendiert (ggf. entgast). Nach der Stabilisierung (1–2 Minuten) wird die scheinbare Masse notiert. Zur Berechnung wird die in der Norm angegebene Formel verwendet. Bei hohen Präzisionsanforderungen wird der Luftauftrieb korrigiert. Bei der Berichterstattung werden die durchschnittliche Dichte, Temperatur und Abweichungen angegeben und eine Präzisionsangabe beigefügt: Wiederholbarkeit basierend auf Laborvergleichsstudien nicht über 0,2 %, Wiederholbarkeit nicht über 0,5 %.
Die Norm ISO 3369 ermöglicht Ingenieuren somit die zuverlässige Messung der Dichte in undurchlässigen Sinterwerkstoffen. Da sich die Pulvermetallurgie zunehmend in Richtung umweltfreundlicherer Hochleistungslegierungen bewegt, bleibt diese Norm für die Kombination von Laborpräzision mit industrieller Skalierbarkeit unverzichtbar.
Unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team versteht die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die erforderlichen fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie bei der Einrichtung, Implementierung und Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 3369 „Undurchlässige Sintermetallwerkstoffe und Hartmetalle – Bestimmung der Dichte“ an.
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