Prášková metalurgia

Prášková metalurgia je metóda výroby obrobkov z práškov kovov, oxidov a karbidov kovov a nekovových práškov.

Výrobky

• Nástroje na obrábanie
• Porézne dielce ako filtre alebo olejom napúšťané ložiská.

Výhody

• Využije sa kompletný materiál
• Dielce sa dajú vyrábať na jeden technologický krok
• Supervysoká výrobná presnosť
• Dajú sa zmiešať materiály ako napr. hliník a volfrám, ktoré sa nedajú zlievať.

Nevýhody

• Vypláca sa až pri obrovských (A0) sériách.

Výroba prášku

Vyrába sa z taveniny roztrekom a následným ochladením.

Dýzovanie

Najčastejšie sa vyrába dýzovaním - je to ako sprej, kde sa rozprašuje roztavený kov do nádoby s vodou. Na rozprašovanie sa používa vzduch alebo dusík alebo voda. Pri rozprašovaní vzduchom vznikajú veľmi jemné guľaté zrnká a pri rozprašovaní vodou sú zrnká kostrbatejšie ale zato sa dá vyrobiť poréznejší materiál.

Karbonyl

Takto sa vyrába najčistejší prášok s veľmi jemnou frakciou. Karbonyly sú zlúčeniny kovov s CO (oxidom uhoľnatým) (napr. Fe(CO)₅) viazané koordinačnými väzbami), ktoré sa pri velkej teplote rozpadnú na jemnulinký metalický prášok.

Výroba obrobkov

Lisovanie

Prášok sa natlačí do presne vyformovanej matrice, presnou protimatricou sa stlačí dokopy. Tu to veľmi závisí od frakcie prášku a od formy zrniek.

Spekanie (Sinter)

Prvotné obrobky bývajú dosť porézne a niekedy to nechceme. Vtedy sa obrobky ešte žíhajú. Nastane difúzia atómov zrniek do susedných zrniek. Pri malých teplotách nastane len povrchová difúzia (len povrchy susedných zrniek), pri väčších mriežková difúzia.

Obrobky sa po spekaní dosť zmraštia. S tým treba pri návrhu rátať.

Niekedy sa vyžíva aj spekacia atmosféra, ako napr. dusík pre nitridáciu.

Spekaním sa výrobky stávajú tvrdé ale sú aj krehké napr. nože na sústruh (spekané karbidy).

Dodatočné opracovanie

• Kalibrácia - keď sa vyžaduje vysoká presnosť
• Dofrézovanie - pri dielcoch, ktoré sa nedajú vyrobiť len zlisovaním
• Kalenie - tak ako normálne ocele, niekedy sa ale ešte cementujú v atmosfére (uholnatých plynoch).
• Naparovanie - prehriatou parou, vzniká na stenách zrniek tenká (cca. 10 mikrometrov) vrstva tvrdého Fe₃O₄

Klasifikácia

Klasifikujú sa podľa:

• vyplnenia priestoru (% pevného materiálu k celkovému objemu)