Co to jest metalurgia proszków?

Metalurgia proszków to proces polegający na przekształceniu proszku w przedmiot stały. Zwykle proszek jest rodzajem metalu, takim jak żelazo, a przedmiot, który ma być wykonany, jest zwykle kształtowany za pomocą matrycy lub odlewu. Aby formować i wytwarzać przedmioty metalowe za pomocą metalurgii proszków, wymagane są bardzo wysokie ciśnienia i wysokie temperatury. Spiekanie, proces ogrzewania i formowanie wtryskowe metali są powszechnie stosowanymi technikami w metalurgii proszków.

Pierwszym krokiem w metalurgii proszków jest przekształcenie surowca w postać proszku. Kruszenie, mielenie i stosowanie reakcji chemicznych są powszechnymi sposobami wytwarzania proszku. Atomizacja to technika, w której materiał topi się w stopioną ciecz i przepycha z dużą prędkością przez małą dyszę lub rurkę. To powoduje, że ciecz rozdziela się na pojedyncze kropelki, gdy opuszcza rurkę. Kropelki zbiera się i pozostawia do utwardzenia, co powoduje powstanie drobnych cząstek wielkości ziarna.

Po wytworzeniu proszek jest prasowany w matrycy pod wysokim ciśnieniem. Zwykle proszek wlewa się do matrycy, a płyta prasowa jest opuszczana w celu sprasowania. Powstały obiekt jest wyrzucany z matrycy. Zazwyczaj ciśnienie wynosi od 80 do 1000 psi.

Inną metodą prasowania proszku jest izostatyczne prasowanie proszku. Ta technika wykorzystuje elastyczną formę, która znajduje się w formie ciśnieniowej. Proszek jest umieszczany w elastycznej formie, podczas gdy maszyna dostarcza płyn lub gaz pod ciśnieniem do formy ciśnieniowej. Ciśnienie wynosi od 15 000 psi do 40 000 psi. Ta metoda nie wymaga smarów, gdy proszek jest sprasowany, ale standardowe sprasowanie matrycy tak. Następnie obiekt jest wzmacniany przez spiekanie.

Spiekanie jest procesem ogrzewania, który wiąże ze sobą poszczególne cząstki proszku metalu. Zwykle odbywa się w piecu do spiekania, w którym temperatura jest ustawiona tuż poniżej temperatury topnienia metalu. Ta metoda jest powszechnie stosowana w produkcji ceramiki. Proces został opatentowany przez AG Bloxam w 1906 r., Ale istnieją dowody na to, że praktyka stapiania proszków metali z ciałami stałymi ma swoje korzenie w czasach starożytnych.

Niektóre metody łączą zagęszczanie proszku i proces spiekania, takie jak prasowanie izostatyczne na gorąco. Proces zazwyczaj obejmuje użycie sprężonego gazu argonowego w temperaturach między 900 ° F (480 ° C) a 2250 ° F (1230 ° C). Proszek jest jednocześnie zagęszczany i spiekany, co oszczędza czas i materiał. Ta metoda wytwarza również cieńsze ścianki i większe części w porównaniu do standardowych metod prasowania proszkowego.