Što je metalurgija praha?

Metalurgija praha je proces koji uključuje pretvaranje praha u čvrsti predmet. Obično je prašak vrsta metala, kao što je željezo, a predmet koji se treba izraditi obično se oblikuje pomoću matrice ili lijeva. Za oblikovanje i izradu metalnih predmeta metalurgijom praha potrebni su iznimno visoki tlakovi i visoke temperature. Sinteriranje, proces zagrijavanja i brizganje metala uobičajene su tehnike u metalurgiji praha.

Prvi korak u metalurgiji praha je pretvaranje sirovine u prah. Drobljenje, mljevenje i korištenje kemijskih reakcija uobičajeni su načini za proizvodnju praha. Atomizacija je tehnika u kojoj se materijal topi u otopljenu tekućinu i probija kroz malu mlaznicu ili cijev velikom brzinom. To uzrokuje odvajanje tekućine u pojedinačne kapljice pri izlasku iz cijevi. Kapljice se skupljaju i ostavljaju da se stvrdnu, što rezultira finim česticama veličine zrna.

Nakon što je prašak proizveden, sabija se u kalupu pod visokim pritiskom. Obično se prašak ulijeva u kalup, a ploča za prešanje se spušta kako bi se stisnula. Rezultirajući predmet se izbacuje iz matrice. Tipično, tlak se kreće od 80 do 1,000 psi.

Druga metoda za komprimiranje praha naziva se izostatičko zbijanje praha. Ova tehnika koristi fleksibilni kalup koji se nalazi unutar tlačnog kalupa. Prašak se stavlja u fleksibilni kalup, dok stroj isporučuje tekućinu ili plin pod tlakom u tlačni kalup. Tlak se kreće od 15,000 psi do 40,000 psi. Ova metoda ne zahtijeva maziva kada se prašak zbija, ali standardno zbijanje u kalupu to čini. Potom se objekt ojačava sinteriranjem.

Sinteriranje je proces zagrijavanja koji povezuje pojedinačne čestice metalnog praha zajedno. Obično se odvija u peći za sinteriranje, gdje se temperatura postavlja neposredno ispod točke taljenja metala. Ova metoda se obično koristi u proizvodnji keramike. Proces je patentirao AG Bloxam 1906. godine, ali postoje dokazi da praksa stapanja metalnog praha u čvrste predmete potječe iz antičkih vremena.

Neke metode kombiniraju zbijanje praha i proces sinteriranja, kao što je vruće izostatsko prešanje. Proces obično uključuje upotrebu stlačenog plina argona i temperature između 900°F (480°C) i 2250°F (1230°C). Prašak se istovremeno zbija i sinterira, čime se štedi vrijeme i materijal. Ova metoda također proizvodi tanje stijenke i veće dijelove u usporedbi sa standardnim metodama kompresije praha.