Qu'est-ce que la métallurgie des poudres?

La métallurgie des poudres est un processus qui consiste à convertir la poudre en un objet solide. Habituellement, la poudre est un type de métal, tel que le fer, et l’objet à fabriquer est généralement façonné avec une matrice ou une fonte. Pour former et fabriquer des objets métalliques par métallurgie des poudres, des pressions et des températures extrêmement élevées sont nécessaires. Le frittage, un procédé de chauffage et le moulage par injection de métal sont des techniques couramment utilisées en métallurgie des poudres.

La première étape de la métallurgie des poudres consiste à convertir la matière première en poudre. Le broyage, le broyage et l'utilisation de réactions chimiques sont des moyens courants de produire de la poudre. L'atomisation est une technique dans laquelle le matériau est fondu dans un liquide fondu et forcé à travers une petite buse ou un tube à grande vitesse. Cela provoque la séparation du liquide en gouttelettes individuelles à la sortie du tube. Les gouttelettes sont recueillies et mises à durcir, ce qui donne des particules fines et de la taille d'un grain.

Une fois que la poudre est produite, elle est compactée dans une matrice à haute pression. Habituellement, la poudre est versée dans la matrice et une plaque de compression est abaissée pour la comprimer. L'objet résultant est éjecté de la matrice. Typiquement, la pression varie de 80 à 1000 psi.

Une autre méthode de compression de la poudre est appelée compactage de poudre isostatique. Cette technique utilise un moule flexible situé dans un moule sous pression. La poudre est placée dans le moule flexible, tandis qu'une machine fournit du liquide ou du gaz sous pression au moule sous pression. La pression varie de 15 000 psi à 40 000 psi. Cette méthode ne nécessite pas de lubrifiant lorsque la poudre est compactée, contrairement au compactage de matrice standard. Ensuite, l'objet est renforcé par frittage.

Le frittage est un processus de chauffage qui lie des particules de poudre de métal individuelles ensemble. Il a généralement lieu dans un four de frittage, où la température est réglée juste en dessous du point de fusion du métal. Cette méthode est couramment utilisée dans la fabrication de céramiques. Le procédé a été breveté par AG Bloxam en 1906, mais il est prouvé que la pratique de la fusion de poudres de métal en objets solides remonte à l’antiquité.

Certaines méthodes combinent le compactage de la poudre et le processus de frittage, tel que le pressage isostatique à chaud. Le processus implique généralement l'utilisation d'argon sous pression et à des températures comprises entre 900 ° F (480 ° C) et 2250 ° F (1230 ° C). La poudre est simultanément compactée et frittée, économisant du temps et de la matière. Cette méthode produit également des parois plus minces et des pièces plus grandes par rapport aux méthodes de compression de poudre standard.