Kaj je metalurgija prahu?

Metalurgija prahu je proces, ki vključuje pretvorbo prahu v trden predmet. Običajno je prah vrsta kovine, kot je železo, in predmet, ki ga je treba izdelati, je običajno oblikovan z matrico ali lito. Za oblikovanje in izdelavo kovinskih predmetov s pomočjo metalurgije prahu so potrebni izjemno visoki tlaki in visoke temperature. Sintranje, postopek segrevanja in brizganje kovin so običajno uporabljene tehnike v metalurgiji prahu.

Prvi korak v metalurgiji prahu je pretvarjanje surovin v prah. Drobljenje, mletje in uporaba kemičnih reakcij so običajni načini za proizvodnjo prahu. Atomizacija je tehnika, pri kateri se material stopi v staljeno tekočino in z veliko hitrostjo potisne skozi majhno šobo ali cev. To povzroči, da se tekočina ob izstopu iz cevi loči na posamezne kapljice. Kapljice se zberejo in pustijo, da se strdijo, kar povzroči drobne delce velikosti zrn.

Ko je prašek proizveden, ga stisnemo v matrici z visokim pritiskom. Običajno se prašek vlije v matrico in spusti stiskalno ploščo, da jo stisne. Nastali predmet se izvrže iz matrice. Običajno se tlak giblje od 80 do 1,000 psi.

Druga metoda stiskanja prahu se imenuje izostatično kompaktiranje prahu. Ta tehnika uporablja fleksibilen kalup, ki se nahaja znotraj tlačnega kalupa. Prašek se vstavi v fleksibilni kalup, medtem ko stroj dovaja tekočino ali plin pod tlakom v tlačni kalup. Tlak se giblje od 15,000 psi do 40,000 psi. Ta metoda ne zahteva maziv, ko je prašek stisnjen, ampak standardno stiskanje. Nato se predmet utrdi s sintranjem.

Sintranje je proces segrevanja, ki povezuje posamezne delce kovinskega prahu skupaj. Običajno poteka v peči za sintranje, kjer je temperatura nastavljena tik pod tališčem kovine. Ta metoda se pogosto uporablja pri izdelavi keramike. Postopek je patentiral AG Bloxam leta 1906, vendar obstajajo dokazi, da praksa spajanja kovinskih prahov v trdne predmete izvira iz starih časov.

Nekatere metode združujejo zbijanje prahu in postopek sintranja, kot je vroče izostatično stiskanje. Postopek običajno vključuje uporabo plina argona pod tlakom in temperatur med 900°F (480°C) in 2250°F (1230°C). Prašek se hkrati stisne in sintra, kar prihrani čas in material. Ta metoda proizvaja tudi tanjše stene in večje dele v primerjavi s standardnimi metodami stiskanja prahu.