Wat is poedermetallurgie?

Poedermetallurgie is een proces waarbij poeder wordt omgezet in een vast voorwerp. Gewoonlijk is het poeder een soort metaal, zoals ijzer, en het te maken object is meestal gevormd met een matrijs of gietvorm. Voor het vormen en fabriceren van metalen voorwerpen door poedermetallurgie zijn extreem hoge drukken en hoge temperaturen vereist. Sinteren, een verhittingsproces en metaalspuitgieten zijn veelgebruikte technieken in poedermetallurgie.

De eerste stap in poedermetallurgie is het omzetten van grondstof in poedervorm. Breken, malen en chemische reacties gebruiken zijn veel voorkomende manieren om poeder te produceren. Verstuiving is een techniek waarbij het materiaal wordt gesmolten tot een gesmolten vloeistof en met hoge snelheid door een klein mondstuk of een buis wordt geperst. Hierdoor scheidt de vloeistof zich in afzonderlijke druppels wanneer deze de buis verlaat. De druppels worden verzameld en laten uitharden, wat resulteert in fijne deeltjes van korrelgrootte.

Zodra het poeder is geproduceerd, wordt het samengeperst in een matrijs met hoge druk. Gewoonlijk wordt het poeder in de matrijs gegoten en wordt een persplaat neergelaten om het samen te drukken. Het resulterende object wordt uitgeworpen uit de matrijs. Gewoonlijk varieert de druk van 80 tot 1.000 psi.

Een andere methode voor het comprimeren van het poeder wordt isostatisch poeder verdichten genoemd. Deze techniek maakt gebruik van een flexibele mal die zich in een drukmal bevindt. Het poeder wordt in de flexibele mal geplaatst, terwijl een machine vloeistof of gas onder druk aan de drukmal levert. De druk varieert van 15.000 psi tot 40.000 psi. Voor deze methode zijn geen smeermiddelen nodig wanneer het poeder wordt verdicht, maar standaard persen wel. Daarna wordt het object versterkt door sinteren.

Sinteren is een verwarmingsproces dat afzonderlijke metaalpoederdeeltjes aan elkaar bindt. Het vindt meestal plaats in een sinteroven, waar de temperatuur net onder het smeltpunt van het metaal wordt ingesteld. Deze methode wordt vaak gebruikt bij de productie van keramiek. Het proces werd in 1906 gepatenteerd door AG Bloxam, maar er zijn aanwijzingen dat de praktijk van het smelten van metaalpoeders tot vaste voorwerpen zijn oorsprong heeft in de oudheid.

Sommige methoden combineren de poederverdichting en het sinterproces, zoals heet isostatisch persen. Het proces omvat typisch het gebruik van argon onder druk en temperaturen tussen 900 ° F (480 ° C) en 2250 ° F (1230 ° C). Het poeder wordt tegelijkertijd verdicht en gesinterd, wat tijd en materiaal bespaart. Deze methode produceert ook dunnere wanden en grotere delen in vergelijking met standaard poedercompressiemethoden.