Hvad er pulvermetallurgi?
Pulvermetallurgi er en proces, der involverer omdannelse af pulver til en fast genstand. Normalt er pulveret en type metal, såsom jern, og genstanden, der skal fremstilles, formes normalt med en matrice eller støbning. For at danne og fremstille metalgenstande gennem pulvermetallurgi kræves ekstremt høje tryk og høje temperaturer. Sintring, en opvarmningsproces og metalinjektionstøbning er almindeligt anvendte teknikker inden for pulvermetallurgi.
Det første trin i pulvermetallurgi er konvertering af råmateriale til en pulverform. Knusing, slibning og anvendelse af kemiske reaktioner er almindelige måder at fremstille pulver på. Atomisering er en teknik, hvor materialet smeltes i en smeltet væske og presses gennem en lille dyse eller rør med høj hastighed. Dette får væsken til at adskilles i individuelle dråber, når den kommer ud af røret. Dråberne opsamles og får lov at hærde, hvilket resulterer i fine partikler i kornstørrelse.
Når pulveret er produceret, komprimeres det i en matrice med højt tryk. Normalt hældes pulveret i matricen, og en presseplade sænkes for at komprimere det. Det resulterende objekt skubbes ud fra matricen. Typisk varierer trykket fra 80 til 1.000 psi.
En anden metode til komprimering af pulveret kaldes isostatisk pulverkomprimering. Denne teknik anvender en fleksibel form, der er placeret i en trykform. Pulveret anbringes i den fleksible form, mens en maskine leverer trykbehandlet væske eller gas til trykformen. Trykket varierer fra 15.000 psi til 40.000 psi. Denne metode kræver ikke smøremidler, når pulveret er komprimeret, men standardkomprimering gør det. Bagefter styrkes objektet ved sintring.
Sintering er en opvarmningsproces, der binder individuelle metalpulverpartikler sammen. Det finder normalt sted i en sintringsovn, hvor temperaturen indstilles lige under metalets smeltepunkt. Denne metode anvendes ofte til fremstilling af keramik. Processen blev patenteret af AG Bloxam i 1906, men der er bevis for, at fremgangsmåden med at smelte metalpulver til faste genstande har sin oprindelse i gamle tider.
Nogle metoder kombinerer pulverkomprimering og sintringsprocessen, såsom varm isostatisk presning. Fremgangsmåden involverer typisk anvendelsen af argongas under tryk og temperaturer mellem 900 ° F (480 ° C) og 2250 ° F (1230 ° C). Pulveret komprimeres og sintres samtidig, hvilket sparer tid og materiale. Denne metode producerer også tyndere vægge og større dele sammenlignet med standard pulverkomprimeringsmetoder.