Hva er pulvermetallurgi?

Pulvermetallurgi er en prosess som innebærer å konvertere pulver til en fast gjenstand. Vanligvis er pulveret en type metall, som for eksempel jern, og gjenstanden som skal lages er vanligvis formet med en form eller støping. For å danne og fremstille metallgjenstander gjennom pulvermetallurgi, er ekstremt høye trykk og høye temperaturer nødvendig. Sintring, en oppvarmingsprosess og metallsprøytestøping er ofte brukte teknikker innen pulvermetallurgi.

Det første trinnet i pulvermetallurgi er å konvertere råstoff til en pulverform. Knusing, sliping og bruk av kjemiske reaksjoner er vanlige måter å produsere pulver på. Atomisering er en teknikk der materialet smeltes inn i en smeltet væske og presses gjennom et lite dyse eller rør med høy hastighet. Dette fører til at væsken skilles ut i individuelle dråper når den kommer ut av røret. Dråpene samles opp og får herde, noe som resulterer i fine partikler av kornstørrelse.

Når pulveret er produsert, komprimeres det i en matrice med høyt trykk. Vanligvis helles pulveret i matrisen, og en pressplate senkes for å komprimere det. Det resulterende objektet blir kastet ut fra matrisen. Typisk varierer trykket fra 80 til 1000 psi.

En annen metode for komprimering av pulveret kalles isostatisk pulverkomprimering. Denne teknikken benytter en fleksibel form som ligger i en trykkform. Pulveret legges i den fleksible formen, mens en maskin leverer trykkvæske eller gass til trykkformen. Trykket varierer fra 15.000 psi til 40.000 psi. Denne metoden krever ikke smøremidler når pulveret er komprimert, men standard komprimering gjør det. Etterpå styrkes objektet ved sintring.

Sintring er en oppvarmingsprosess som binder individuelle metallpulverpartikler sammen. Det foregår vanligvis i en sintringsovn, der temperaturen stilles rett under smeltepunktet til metallet. Denne metoden er ofte brukt i produksjon av keramikk. Prosessen ble patentert av AG Bloxam i 1906, men det er bevis på at praksisen med å smelte sammen metallpulver til faste gjenstander har sin opprinnelse i antikken.

Noen metoder kombinerer pulverkomprimering og sintringsprosessen, for eksempel varm isostatisk pressing. Fremgangsmåten involverer typisk bruk av argongass under trykk og temperaturer mellom 900 ° C (480 ° C) og 2250 ° F (1230 ° C). Pulveret blir samtidig komprimert og sintret, og sparer tid og materiale. Denne metoden produserer også tynnere vegger og større deler sammenlignet med standard pulverkomprimeringsmetoder.