Porkohászat

A porkohászat  olyan technológia, amellyel fémporokat állítanak elő, és azokból (vagy nem fémporokkal) gyártanak termékeket. A porkohászat technológiai folyamata általában négy fő szakaszból áll: porgyártás , porkeverés tömörítés (préselés, brikettálás) és szinterezés .

A tömeggyártásban a mechanikus feldolgozás költséghatékony helyettesítőjeként használják. A technológia lehetővé teszi a nagy pontosságú termékek előállítását. Különleges tulajdonságok vagy meghatározott jellemzők elérésére is használják, amelyek más módszerrel nem érhetők el.

Előzmények és lehetőségek

A porkohászat a Kr.e. 3. században létezett Egyiptomban . e. Az ősi inkák nemesfémporokból készítettek ékszereket és egyéb tárgyakat. A 19. század közepén megkezdődik a porkohászati ​​termékek tömeggyártása. 1826- ban Pjotr ​​Grigorjevics Szobolevszkij és Vaszilij Vasziljevics Ljubarszkij módszert dolgoztak ki a nyers platina finomítására és temperálható fémmé alakítására. [egy]

A porkohászat fejlődött és lehetővé tette új anyagok - pszeudoötvözetek előállítását nem olvadó öntvénykomponensekből, ellenőrzött jellemzőkkel: mechanikai, mágneses stb.

A porkohászati ​​termékeket ma az iparágak széles skálájában használják, az autóipartól és a repülőgépipartól kezdve az elektromos szerszámokig és háztartási készülékekig. A technológia folyamatosan fejlődik.

Fémporok gyártása

A módszerek sokfélesége ellenére ez a technológiai folyamat legidőigényesebb és legköltségesebb szakasza [2] . A porok fizikai, kémiai és technológiai tulajdonságai, a részecskék alakja az előállítás módjától függ. Íme a fémporok készítésének fő ipari módszerei:

1. Fémek mechanikus köszörülése örvény-, vibrációs- és golyósmalomban.
2. Olvadékok (folyékony fémek) porlasztása sűrített levegővel vagy inert gáz környezetben . A módszer az 1960-as években jelent meg. Előnyei az olvadék hatékony tisztításának lehetősége számos szennyeződéstől, a magas termelékenység és az eljárás gazdaságossága.
3. Érc vagy vízkő visszanyerése . A leggazdaságosabb módszer. Az összes vaspor csaknem felét az érc redukciójával nyerik.
4. Fémek elektrolitikus leválasztása oldatokból.
5. Fémrúdra vákuumban alkalmazott erős áramot használva. Alkalmazzák alumíniumpor gyártására.

Ipari körülmények között speciális porokat is nyernek kicsapással, karburizálással, illékony vegyületek termikus disszociációjával (karbonil módszer) és egyéb módszerekkel.

Portermékek gyártása

Az alkatrészek porkohászattal történő gyártásának tipikus technológiai folyamata a következő fő műveletekből áll: töltet előkészítés (keverés), fröccsöntés, szinterezés és kalibrálás.

A keverék elkészítése

A keverés különböző kémiai és szemcseméret-eloszlású fémporok homogén mechanikai keverékének vagy fémporok nemfémes porok keverékének keverővel történő elkészítése. A keverés előkészítő művelet. Egyes préselési fémporgyártók kész keverékeket szállítanak.

Porfröccsöntés

A termékek nagy nyomású (30-1000 MPa) hidegsajtolással készülnek fémformákban. Általában merev zárt formákat használnak, a présszerszám általában függőlegesen van orientálva. A porok keverékét szabadon öntik a mátrix üregébe, a térfogati adagolást az alsó lyukasztó löketével szabályozzák . A préselés lehet egy- vagy kétoldalas. A préspor a szerszám üregében a felső és az alsó lyukasztó (vagy átmenetes termék esetén több lyukasztás) között brikettizálódik. A kialakult brikettet az alsó lyukasztó kinyomja a mátrix üregéből. A fröccsöntéshez speciális présberendezéseket használnak mechanikus, hidraulikus vagy pneumatikus hajtással. Az így kapott kompakt a késztermék méretével és alakjával, valamint elegendő szilárdsággal rendelkezik a kezeléshez és a szinterelőkemencébe történő szállításhoz.

Szinterezés

A homogén fémporokból készült termékek szinterezését a fém olvadáspontja alatti hőmérsékleten végezzük. A hőmérséklet növekedésével és a szinterezés időtartamának növekedésével nő a zsugorodás és a sűrűség, és javul a szemcsék közötti érintkezés. Az oxidáció elkerülése érdekében a szinterezést redukáló atmoszférában ( hidrogén , szén-monoxid), semleges gázok ( nitrogén , argon ) vagy vákuumban hajtják végre . Ennek eredményeként a préselés az anyag- és technológiai eljárástól függően monolit termékké vagy porózus szinterezett termékké alakulhat, miközben a technológiai kötés kiég (a szinterezés kezdetén).

Kalibrálás

A termékek kalibrálása szükséges a kívánt méretpontosság eléréséhez, a felület minőségének javításához és a szilárdság növeléséhez.

További műveletek

Néha további műveleteket is alkalmaznak: impregnálás kenőanyagokkal, mechanikai finomítás, hőkezelés, vegyi kezelés stb.

Előnyök és hátrányok

Szerkezeti jellemzői miatt a porkohászati ​​termékek hőállóbbak, jobban bírják a ciklikus hőmérséklet-változásokat és alakváltozási igénybevételeket, valamint a radioaktív sugárzást.

A porkohászatnak azonban vannak fejlődését hátráltató hátrányai is: a fémporok viszonylag magas költsége, a védőatmoszférában történő szinterezés szükségessége, ami szintén növeli a porkohászati ​​termékek költségét, esetenként a nagyméretű tuskó gyártásának lehetetlensége, ill. a tiszta kezdeti porok használatának szükségessége tiszta fémek előállításához.

Jegyzetek

1. ↑ LUBARSKIJ VASILJ VASILIEVICS . Hozzáférés időpontja: 2013. december 30. Az eredetiből archiválva : 2013. december 30. (határozatlan)
2. ↑ Ponomarev Y. „Vas” golyó az AK-47-hez  (orosz)  // Kalasnyikov magazin. - 2014. - 1. sz . - S. 90-95 .

Linkek

• A Powder Injection Molding International archiválva : 2022. február 2. a Wayback Machine -n (ISSN 1753-1497 ) egy kombinált vállalkozás (B2B) és tudományos folyóirat, amely a cermetipar (porkohászat) mélyreható ismertetését nyújtja.