Pulvermetallurgi är en process som går ut på att omvandla pulver till ett fast föremål. Vanligtvis är pulvret en typ av metall, till exempel järn, och föremålet som ska tillverkas formas vanligtvis med en form eller gjutning. För att forma och tillverka metallföremål genom pulvermetallurgi krävs extremt höga tryck och höga temperaturer. Sintring, en uppvärmningsprocess och metallformsprutning är vanliga tekniker inom pulvermetallurgi.
Det första steget i pulvermetallurgin är att omvandla råmaterial till pulverform. Krossning, malning och användning av kemiska reaktioner är vanliga sätt att framställa pulver. Atomisering är en teknik där materialet smälts till en smält vätska och tvingas genom ett litet munstycke eller rör med hög hastighet. Detta gör att vätskan separeras i enskilda droppar när den lämnar röret. Smådropparna samlas upp och får stelna, vilket resulterar i fina, kornstora partiklar.
När pulvret väl är framställt komprimeras det i en form med högt tryck. Vanligtvis hälls pulvret i formen och en pressplatta sänks för att komprimera den. Det resulterande föremålet kastas ut från formen. Typiskt sträcker sig trycket från 80 till 1,000 XNUMX psi.
En annan metod för att komprimera pulvret kallas isostatisk pulverkomprimering. Denna teknik använder en flexibel form som är placerad i en tryckform. Pulvret placeras i den flexibla formen, medan en maskin levererar trycksatt vätska eller gas till tryckformen. Trycket sträcker sig från 15,000 40,000 psi till XNUMX XNUMX psi. Den här metoden kräver inte smörjmedel när pulvret är komprimerat, men standardpressning gör det. Efteråt förstärks föremålet genom sintring.
Sintring är en uppvärmningsprocess som binder samman enskilda metallpulverpartiklar. Det sker vanligtvis i en sintringsugn, där temperaturen ställs in strax under metallens smältpunkt. Denna metod används ofta vid tillverkning av keramik. Processen patenterades av AG Bloxam 1906, men det finns bevis för att bruket att smälta samman metallpulver till fasta föremål har sitt ursprung i antiken.
Vissa metoder kombinerar pulverkomprimering och sintringsprocessen, såsom isostatisk varmpressning. Processen involverar vanligtvis användning av trycksatt argongas och temperaturer mellan 900°F (480°C) och 2250°F (1230°C). Pulvret komprimeras och sintras samtidigt, vilket sparar tid och material. Denna metod ger också tunnare väggar och större delar jämfört med vanliga pulverkomprimeringsmetoder.