Prášková metalurgie

Prášková metalurgie je metoda výroby dílů (polotovarů i finálních výrobků) z prášků kovů, oxidů a karbidů kovů a nekovových prášků. Dost často se používají i směsi těchto materiálů.

Výrobky

Nástroje na obrábění kovů
Porézní díly jako filtry či polotovary pro olejem napouštěná pouzdra ložisek
Magnetické materiály (např. slitiny AlNiCo)

Výhody

Využije se kompletní materiál.
Díly lze vyrábět jediným technologickým krokem.
Velmi vysoká výrobní přesnost
Je možné smíchat takové materiály jako třeba hliník a wolfram, které se nedají slévat.

Nevýhody

Výroba se vyplácí až při značně vysokých sériích. (drahé stroje)
Nižší hutnost výrobků → nižší pevnost (oproti jiným způsobům výroby)

Výroba prášku

Prášek se vyrábí z taveniny rozstřikováním a následným ochlazením.

Nástřik

Prášek se nejčastěji vyrábí nástřikem, kdy se roztavený kov rozprašuje do nádoby s vodou. K rozprašování se používá vzduch, případně dusík nebo voda. Při rozprašování vzduchem vznikají velmi jemná kulatá zrnka, Při rozprašování vodou jsou zrnka kostrbatější, z nichž lze vyrobit poréznější materiál.

Karbonyl

Tímto způsobem se vyrábí nejčistější prášek s velmi jemnou frakcí. Karbonyly jsou sloučeniny kovů s oxidem uhelnatým (CO), např. pentakarbonyl železa Fe(CO)₅, vázané koordinačními vazbami, jež se při vysoké teplotě rozpadnou na jemňoučký kovový prášek.

Postup výroby

Lisování

Dokonale promísený a přesně odměřený (odvážený) prášek se vloží do lisovací formy, kde se vysokým tlakem slisuje na polotovar. Přitom velmi záleží na frakci prášku a na formě zrnek. Kvalita prolisování (zhutnění) polotovaru je rozhodující pro pevnost a smrštění dílu. Tento vylisovaný polotovar lze snadno upravit obráběním, například vyvrtáním otvorů.

Spékání (sintrování)

Prvotní výrobky bývají dosti porézní, takže v případě, že to není žádoucí, dochází k jejich dalšímu spékání. Při něm dojde k vzájemnému splynutí práškových částic. Při malých teplotách dojde pouze k povrchovému slinutí, při vyšších pak k mřížkové difuzi.
Výrobky se po spékání dost smrští, s čímž je třeba předem počítat.

Dodatečné opracování

Kalibrace – pokud je vyžadována vysoká přesnost.
Obrábění – u dílů, jež nelze vyrobit pouze lisováním; k dosažení přesnějšího rozměru nebo kvalitnějšího povrchu.
Kalení – stejně jako u běžné oceli, někdy se výrobky ještě cementují v uhlíkové atmosféře.
Napařování – přehřátou párou, přičemž na stěnách zrnek vzniká tenká, asi 10mikrometrová vrstva tvrdého Fe₃O₄
Povlakování – zejména slinutých karbidů

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Prášková metalurgia na slovenské Wikipedii.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Prášková metalurgie na Wikimedia Commons

Pahýl

Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.