Порошковая металлургия - технология будущего

Порошковая металлургия - один из самых современных и перспективных способов получения изделий из металлов и сплавов. Он позволяет создавать сложные формы и конструкции с высокими физическими и химическими свойствами. Исходным сырьем для процесса становится металлический порошок, который под действием температуры и давления превращается в сплошное тело - заготовку или деталь.

Основные этапы процесса

Выпуск металлоизделий по этой технологии начинается с подготовки порошка. Его очищают от примесей и смешивают с другими компонентами (например, со связующими или легирующими добавками), а затем подвергают термической или химической обработке для улучшения свойств.

На этапе формования работники завода порошковой металлургии придают изделию нужные очертания и размер с помощью прессов или литья. Формование может быть холодным или горячим - в зависимости от температуры и давления, при которых происходит процесс.

Во время спекания металл нагревается в печи или в индукционной катушке, а частицы, из которых он состоит, срастаются, образуя сплошную массу. На финишной стадии - доводки - деталь приобретает окончательный вид и качество с помощью резки, шлифования, полирования, нанесения покрытий и других методов.

Преимущества порошковой металлургии

Цены на порошковую металлургию и технологическая новизна помогают отнести эту методику к одной из передовых. Она позволяет получить:

изделия сложных форм и конструкций без отходов и потерь материала;
изготовленные из разных материалов и сплавов, включая труднообрабатываемые или дорогостоящие;
с высокими физическими и химическими свойствами;
с разными функциональными характеристиками - электропроводностью, магнитной восприимчивостью, катализаторной активностью.

А еще предприятие значительно экономит энергию и ресурсы, так как по сравнению с традиционными методами обработки металлов температура и давление в ходе процесса невысоки.

Изделия из порошка: от двигателей до украшений

Порошковая металлургия позволяет получать самые разнообразные изделия. Для машиностроения этим способом выпускают детали двигателей, трансмиссий, насосов, компрессоров, турбин, генераторов. Все они обладают высокой прочностью, износостойкостью и точностью. Для нужд металлообработки из порошка делают инструменты для резки, сверления, фрезерования, штамповки.

“Порошковые” детали работают фильтрами для очистки жидкостей и газов от примесей и загрязнений, электродами для сварки и пайки. Эта же технология выпускает оригинальные ювелирные украшения, зубные протезы, биомедицинские имплантаты, антифрикционные материалы и многое-многое другое.

Свойства материала

Изделия, изготовленные на заводе порошковой металлургии, значительно отличаются от “сплошных” - например, отлитых. Во-первых, их плотность ниже, так как даже после спекания частиц между ними сохраняются микропоры. Это может быть как преимуществом, так и недостатком - в зависимости от назначения изделий. Технологию используют, когда важен небольшой вес детали, а к жесткости строгих требований нет.

Порошковое изделие имеет высокую прочность на сжатие, но низкую на растяжение и изгиб. Это связано с тем, что в процессе спекания частицы соединяются между собой не полностью, а образуют точечные контакты, в которых могут возникать напряжения и разрушения. Устранить этот минус можно:

добавлением связующих или легирующих компонентов,
увеличением температуры и давления спекания,
применением дополнительной обработки (например, горячего изостатического прессования или инфильтрации).

Цены на порошковую металлургию могут быть чуть выше, чем на традиционную, из-за большей износостойкости полученных деталей. Ее обеспечивают защитный слой, образующийся на поверхности изделия, и отсутствие трения между уплотненными частицами. Наконец, продукция из порошка отлично противостоит коррозии, и “виноваты” в этом опять же микропоры, которые становятся барьером для проникновения коррозионных агентов внутрь изделия.

Виды порошковой металлургии

Несмотря на общие принципы, технологии порошковой металлургии неодинаковы. Во-первых, различаются сами порошки. По форме фракций они бывают сферическими или неправильными, по размерам - мелкими или крупными, по составу - однокомпонентными или композитными, по свойствам - магнитными или немагнитными.

Добавляют нюансов и способы формования. При прессовании порошок помещается в специальные матрицы или пресс-формы, где испытывает сжатие. При литье он заливается в формы в виде суспензии или расплава.

Неоднороден и сам процесс спекания. Он может быть:

При твердофазном частицы порошка соединяются за счет диффузии атомов. Процесс проходит при температуре ниже точки плавления. Жидкофазное, напротив, превышает эту точку, а материал образует твердую структуру после растворения и кристаллизации.

Спекание в вакууме на заводе порошковой металлургии - способ получения изделий при отсутствии воздуха или других газов. При нем полностью исключается вероятность окисления или загрязнения. При атмосферном процессе воздушная среда присутствует, но используется для изменения свойств изделия за счет химического взаимодействия с газами. Спекание под давлением или без давления определяется наличием или отсутствием механического “прессинга” порошка.

Как выбрать подходящий вид порошковой металлургии?

Чтобы найти в таком количестве вариантов “свой”, нужно учесть несколько критериев:

цель проекта, ожидаемый результат;
материал, его физико-механические характеристики и ценовая доступность;
сложность и точность формы;
условия эксплуатации.

Не готовы сами ответить на эти вопросы или предпочитаете поручать технические нюансы профессионалам? Наши предприятия помогут сделать выбор с учетом всех особенностей технологии и цен на порошковую металлургию, чтобы ваш выбор был не только правильным, но и экономически выгодным. Десятки исполнителей готовы поработать над вашим проектом прямо сейчас! Обращайтесь!

Тип детали			Стоимость, руб.
Шестерня из порошковой стали			от 50
Втулка из порошкового железа			от 20
Фильтр из порошкового никеля			от 200
Магнит из порошкового феррита			от 15
Композитные детали из порошкового алюминия и карбида кремния			от 500
Контакт из порошкового серебра			от 100
Резец из порошкового карбида вольфрама			от 300
Диск из порошкового медно-оловянного сплава			от 40
Кулачок из порошковой стали с добавками молибдена и никеля			от 80