Pulvermetallurgi

Question 1

Vad går pulvermetallurgi ut på?

Answer 1

• Tillverkning av metaller och keramer i pulverform

* Pressning - sintring

Question 2

Till vilka produktionsvolymer lämpar sig sintring och varför?

Answer 2

Medel eller höga - är en dyr metod

Question 3

Vilka är fördelarna med pm?

Answer 3

• Kan massproduceras
• Nominella eller nära nominella former
• Lite spill
• Mängden porositet kan korrigeras
• Metaller som är svåra att användas annars kan användas i PM
• God dimensionsstabilitet
• Automatiseras

Question 4

Vilka är nackdelarna med PM?

Answer 4

• Dyrt - utrustning, verktyg och pulver
• Svårt att lagra och hantera pulver - degraderar och brandfarligt
• Begränsade geometrier
• Densiteten kan skifta pga svår geometri

Question 5

Vad är tekniskt pulver?

Answer 5

Metaller och keramer

Question 6

Vilka geometriska aspekter tar man hänsyn till för tekniskt pulver?

Answer 6

• Partikelstorlek och fördelning
• Partikelform och intern struktur
• Ytarea

Question 7

Vad syftar partikelstorlek och fördelning på? Hur kan man styra detta?

Answer 7

Dimensionen hos enskilda partiklar. Kan filtreras mha mesh

Question 8

Vad är öppna porer?

Answer 8

Allt löst pulver innehåller porer - kallas för öppna eftersom de är externa

Question 9

Vad är stängda porer? Hur påverkar de materialet?

Answer 9

Interna håligheter. Påverkar knappt egenskaper men kan påverka densitet

Question 10

Vad leder mindre partiklar till?

Answer 10

Ökad ytarea –> oxidation kan enklare ske
Kan leda till problem med matning av pulver
Det ger dock jämnare krymp och bättre mekaniska egenskaper

Question 11

Vad påverkar partiklarnas förmåga att flöda? Hur kan man förbättra flödet?

Answer 11

• Friktionen mellan partiklarna

* Används sfäriska partiklar och smörjmedel

Question 12

Vad ökar friktionen mellan partiklarna?

Answer 12

• Små partiklar

* Avvikelser från sfärisk form

Question 13

Vad kan för stor friktion mellan partiklarna leda till för problem?

Answer 13

• Ökade densitetsförändringar vid pressning

* Porer?

Question 14

Vad är sann densitet?

Answer 14

Densitet på den sanna volymen material - när pulvret är en homogen massa

Question 15

Vad är bulkdensitet?

Answer 15

När pulvret är i löst tillstånd

Question 16

Hur beräknas packningsfaktorn?

Answer 16

bulkdens/sann dens

Question 17

Hur kan packningsfaktorn öka?

Answer 17

Genom vibrationer och tryck

Question 18

Metallpulver kan klassas i två kategorier - vilka?

Answer 18

Elementärt

Förlegerat

Question 19

Ytfilmer kan bildas i pulvret - varför och vad måste göras med det?

Answer 19

Pga stor area per vikt

Måste tas bort innan

Question 20

Framställning av pulver kan ske på flera olika sätt - vilka?

Answer 20

Atomatisering
Kemi
Elektolytisk

Question 21

Vad går atomatisering ut på - och vilka typer finns?

Answer 21

Smält metall –> små droppar –> stelnar till pulver

• Gas atomisering
• Vatten atomisering
• Centrifugalatomisering

Question 22

Hur fungerar gasatomisering?

Answer 22

Luft eller intert gas under hög hastighet för att atomisera metall. Ger sfärisk form (rundast av de olika metoderna)

Question 23

Hur fungerar vattenatomisering?

Answer 23

Vanligast metod. Snabb stelning i vatten ger oregelbunden form. Nackdel med metoden är att partiklarna oxiderar. Använd oljor för att undvika detta

Question 24

I vilka tre steg sker PM?

Answer 24

1. Blandning och mixning
2. Kompaktion
3. Sintring

Question 25

Berätta om blandning och mixning

Answer 25

För bra resultat måste pulvret homogeniseras kan göras på två sätt:

• Blanding - pulver av samma kemiska sammansättning men olika storlek blandas
• Mixning - olika kemiska sammansättningar blandas

Question 26

Varför vill man vibrera pulvret?

Answer 26

Pga olika storlekar
Minskar risk för segringar
Bättre kontakt –> bättre bindning

Question 27

Berätta om kompaktering

Answer 27

Högt tryck för att forma detalj till “grönkropp”

Man eliminerar broar och minskar porositeten pga bättre kontakt. Partiklarna deformeras plastiskt.

Question 28

Berätta om sintring

Answer 28

Värmebehandling för att binda partiklarna –> ökad hårdhet och styrka
Drivkraften är reducering av ytenergi
Små korn har mer area - större drivkraft - finare struktur

Question 29

I vilka steg sker värmebehandlingen?

Answer 29

Förvärmning
Sintring
Kylning

Question 30

Varför vill man kontrollera atmosfören vid sintring?

Answer 30

• skydda mot oxidation
• ta bort befintliga oxider
• förse med karboniserad atmosfär
• ta bort smörjmedel

Question 31

Vilka efterbehandlingar kan man göra och varför?

Answer 31

• Impregnering (med olja) och infilatraiton (med metall) - fyller porerna med material. Vid infiltrering måste smältpunkten vara lägre än PM materialet. Skapar icke-porös struktur med ökad styrka och seghet.
• Värmebehandling och finshing - belägger produkterna för skydd

Question 32

Vad är huvudprincipen med isotakisk pressning?

Answer 32

Tryck från alla håll

Question 33

Vad går smältfassintring ut på?

Answer 33

• blandning av två olika pulver med olika smälttemp
• hettar upp till 2-fas område
• smält pulver fyller upp porerna
• kan skapa material med 0 porositet

Question 34

Vilka designfrågor ska man överväga vid PM?

Answer 34

• Minst 10 000 delar för lönsamhet
• Unik förmåga att kontrollera porositet
• För ovanliga sammansättningar
• Geometrin måste tillåta uttag
• Gängor kan ej göras
• Svårt med hörn och radier
• Tillräcklig väggtjocklek