Wat is gesinterd staal?
Gesinterd staal is een soort metaal dat een sinterproces heeft ondergaan, waarbij metaal in poedervorm onder het smeltpunt wordt verhit totdat de deeltjes een moleculaire binding vormen. Metalen zoals ijzer, koper en aluminium worden meestal omgezet in gesinterd staal. Gesinterd staal bezit normaal een weerstand tegen hoge temperaturen en een lage vervormingssnelheid.
Er zijn drie hoofdfasen bij het produceren van gesinterd staal: poederen, gieten en verdichten. De eerste stap omvat het veranderen van staalerts in poeder. Malen, verstuiving, chemische reactie en centrifugale desintegratie zijn vier manieren om metaalpoeder te produceren.
Het poeder wordt overgebracht in een vormpers. Metaalproducten met ingewikkelde vormen en details kunnen efficiënter worden vervaardigd met deze methode omdat de deeltjes zich beter aan de schimmel aanpassen. De mal wordt vervolgens onder druk gezet en verdicht. Warmte wordt toegevoegd om de deeltjes te smelten. In sommige gevallen kan het gesinterde metaal opnieuw worden ingedrukt om de porositeit te verminderen.
Hoewel gemakkelijk te vormen, kan gesinterd staal moeilijk te bewerken zijn. De ongelijke deeltjes creëren een schurend oppervlak dat de slijtage van bewerkingsgereedschap versnelt. Om de bewerkbaarheid te vergroten, worden additieven zoals fosfor, zwavel en tellurium gemengd met het basismetaal om een gladder oppervlak te creëren.
In tegenstelling tot traditionele metallurgie, waar staal wordt gesmolten tot een min of meer vloeibare toestand voordat het wordt gevormd, wordt gesinterd staal gesmeed terwijl het nog in poedervorm is. Door niet te hoeven worden gesmolten, worden verschillende fasen uit het conventionele proces verwijderd. Dit verkort de productietijd, wat cruciaal kan zijn voor productie in grote hoeveelheden.
Een relatief lage temperatuur is nodig om staal te sinteren. Als gevolg hiervan worden wolfraam en andere metalen met hoge smelttemperaturen vaak omgezet in gesinterd staal. Metalen die niet gemakkelijk worden gelegeerd door smelten kunnen worden gecombineerd door sinteren. Titaniumcarbide, een taai metaal dat wordt gebruikt in bewerkingstips en buitenkant van ruimtevaartuigen, wordt volgens deze methode vervaardigd.
Openingen tussen de deeltjes die tijdens het sinteren ontstaan, vergroten de porositeit van het staal. Dit kenmerk maakt de productie mogelijk van gesinterde roestvrijstalen filters, die kunnen worden gebruikt om lucht en chemicaliën te filteren. Omdat gesinterd roestvrij staal bovendien enorme hitte kan weerstaan, wordt het vaak toegepast in omgevingen onder extreme omstandigheden.
In motorfietsen wordt regelmatig gesinterd koperstaal gebruikt als remblokcomponent. Het biedt relatief meer remkracht en hittebestendigheid in vergelijking met organische remblokken. De mogelijkheid om duurzaam te blijven na herhaaldelijk breken heeft het populair gemaakt onder motorliefhebbers. Kogellagers gemaakt van gesinterd staal worden vaak aangetroffen in industriële machines. Ruimten in de lagers houden vloeistof vast, waardoor ze goed worden gesmeerd.