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

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