Pulvermetallurgi Flashcards
Vattenatomisering vs gasatomisering
Vid vattenatomisering sprutas vatten med högt tryck på en stråle av smält metall som rinner ur
ett munstycke. Strålen sönderdelas i metalldroppar som stelnar
till ”skrynkliga” pulverkorn. Processen är inkapslad i en kammare. På grund av vattnet behöver
pulvret torkas och efterbehandlas innan det kan användas
Vid gasatomisering sprutas i stället gas på strålen som sönderdelas till
sfäriska pulverkorn. En vanlig gas för tillverkning av pulver av hög kvalitet är argon. Argon minimerar bildandet av oxider på pulverkornen.
Vad är ett pulver?
Något med en
diameter mindre än 1 mm.
PM:s fem grupper
Refraktära metaller och keramer - metaller med hög smältpunkt, tex volfram
Kompositer - hårdmetall
Porösa material och lagermaterial - filter -, ljuddämpare
Konstruktionsmaterial - stålpulver
Snabbstelnade material - transformatorplåt
Kompaktering,
grönkropp, sintring, ångbehandling, infiltration och impregnering.
Kompaktering
Pressar ihop pulvert, ofta i dubbelverkande pressar med stämpel och dyna. Pressas till en pressdensitet på 70-90%
Grönkropp -
Resultatet av kompakteringen. Har låg hållfasthet
Fastfassintring: En sintringsprocess där partiklarna binds samman genom uppvärmning utan att materialet smälter. Det sker i fast form, och bindningen sker på atomnivå genom diffusion.
Sintersimning: En kombination av sintring och simning (infiltration). Efter sintringen simmar ett smält material in i porerna i det sintrade materialet för att förbättra tätheten och mekaniska egenskaper.
ångbehandling,
En efterbehandling där detaljen exponeras för överhettad ånga vid 500 grader. Expanision hos ytan - utmattningshållfastheten ökar nötningsegenskaperna ökar.
infiltration
Efterbehandling. Infliterara dess ytan med en metall som har en längre smältpunkt än detaljen själv. Inflitrationsmetallen på och sedan förs den i in ugn
Impregnering -
Efterbehandling. Som inflitering men det är inte en metall. Tex olja eller plast. Förbättrade mekaniska egenskaper + trycktäthet.
Het-Isostatisk
Pressning med hjälp av en plåtbehållare
Hydrostatiskt tryck anbringas mha en gas, i tryckkärlet finns det ungselement som gör det möjligt att styra temp i ugnen. Porositeten försvinner både pga trycket och höjd temp. Materialet blir solitt och porfritt.
Het isostatisk pressning (HIP) är en tillverkningsprocess där ett material komprimeras under högt hydrostatiskt tryck och hög temperatur för att eliminera porositet och förbättra dess densitet och mekaniska egenskaper. Processen används ofta för att förbättra kvaliteten på metall- och keramiska komponenter.
Förklara kort principen (de olika stegen) för metallformsprutning (MIM)
Finkornigt metallpulver blandas med plastiseringsmedel till en formmassa. Granulering av formmassan, tillverka granulat. Formsprutning i slutet verktyg. Avdrivning av bindefas och
därefter sintring. Detaljen krymper betydligt pga. låg densitet
- Finkornigt metallpulver blandas med plastiseringsmedel.
- Granulering omvandlar formmassan till små granulat.
- Granulatet används i formsprutningen.
- Avdrivning av bindemedlet sker efter formsprutningen.
- Sintring gör att detaljen krymper på grund av låg densitet i den gröna komponenten.
Fördelar/nackdelar men PM
Fördelar: Bra materialutnyttjande, Near-net shape (nära färdig form, nästan ingen efterbearbetning
behövs), automatiserad tillverkning. Nödvändigt för vissa material och detaljer.
Nackdelar: Höga kostnader för pressverktyg, dyrt råmaterial (pulver), begränsad geometri vid
konventionell pulverpressning, porer i detaljen (ej HIP) om inga åtgärder vidtas.
Ge exempel på typiska PM-produker
Bromsbelägg, vissa mekaniska delar som lager, axlar och fästelement, kugghjul och växlar.
