Wiele metalowych przedmiotów powstaje w wyniku ich stapiania. Czasem jednak stosowane są metale, których temperatura topnienia jest bardzo wysoka. Zamiana ich stanu stałego na stan ciekły jest więc niezwykle trudna Do trudnotopliwych metali należą między innymi: tantal, molibden, iryd, wolfram. Aby można je było wykorzystać, stosuje się metalurgię proszków, która pozwala pominąć proces zamiany stanu stałego metali w stan ciekły. Proszki metali mogą zostać poddane dalszej obróbce. Jedną z nich jest spiekanie. Proces ten polega na złączeniu otrzymanych proszków metali poprzez ich podgrzanie. Dzięki temu otrzymuje się kompozyt, który ma określone właściwości mechaniczne.

Jak wytwarzane są proszki metali?

Do wytwarzania proszków metali stosuje się kilka metod. Są to:

  • rozpylanie – ciekły metal jest rozbijany na krople przy użyciu ultradźwięków, siły mechanicznej, sprężonej cieczy lub gazu;
  • mielenie – proces ten przebiega w specjalnych młynach lub kruszarkach;
  • metodą kondensacji i parowania;
  • elektrolizy;
  • redukcji związków metali;
  • metalotermii – ma zastosowanie przede wszystkim do otrzymywania proszków metali ziem rzadkich;
  • syntezy i dysocjacji karbonylków – jest to jedna z najbardziej niebezpiecznych i jednocześnie bardzo kosztownych metod otrzymywania proszków metali. Stosuje się ją przede wszystkim do otrzymania proszków żelaza i niklu.

Otrzymane jedną z metod proszki są następnie mieszane są z substancjami, które w procesie prasowania nadają im pożądane cechy. Sprasowane proszki są następnie wyżarzane, czyli poddawane procesowi spiekania. Proces ten z reguły odbywa się w atmosferze ochronnej. Otrzymane spieki mogą być następnie poddane obróbce mechanicznej. Często stosowaną metodą obróbki mechanicznej spieków metali jest obróbka skrawaniem. Mogą one być także poddawane aluminiowaniu, chromowaniu. Można je także poddawać obróbce galwanicznej.

Jak dzielą się spieki metali?

Spieki metali zostały podzielone na:

  • spieki metali trudnotopliwych;
  • spieki węglików – są przeznaczone do wykonywania narzędzi wykorzystywanych w obróbce mechanicznej metali;
  • spieki magnetyczne – znalazły zastosowanie w elektrotechnice;
  • spieki porowate;
  • cermetale – to spieki metalowo-ceramiczne.

Jak kształtuje się i prasuje proszki?

Otrzymane proszki poddawane są formowaniu. W zależności od tego, jaki kształt elementu chcemy uzyskać oraz w zależności od właściwości, którymi charakteryzuje się dany proszek formuje się je jedną z następujących metod:

  • prasowanie izostatyczne;
  • prasowanie z wykorzystaniem matryc zamkniętych;
  • wyciskanie;
  • walcowanie;
  • prasowanie z matrycą przesuwającą się;
  • natryskiwanie;
  • odlewanie.

Metalurgia proszków umożliwia masowa produkcję wielu elementów z żelaza i metali nieżelaznych. Jest mało pracochłonna i oszczędna. W procesie spiekania powstaje bardzo mała ilość odpadów. Produkty spiekane są bardzo wytrzymałe, odporne na ścieranie i korozję. Spotkamy się z nimi w wielu urządzeniach domowych, na przykład w maszynach do szycia. Ze spieków wytwarza się koła zębate, nakrętki, podkładki i wiele innych elementów.

 

Więcej o spiekaniu metali: http://nitrid.eu/zastosowanie/spiekanie-i-metalurgia-proszku/