Методы получения металлических порошков

Порошковая металлургия – сфера технологии, которая включает получение порошков металлов и металлоподобных соединений. Также к ней относится изготовление изделий из порошков без проведения расплавления. Это направление постоянно развивается, улучшается, около 85 % мирового производства металлический порошковых элементов приходится на изделия, которые изготавливаются с применением железных порошков.

Порошковая металлургия: применение порошков

Из порошка могут производиться подшипники скольжения, фрикционные накладки и диски, электротехническое оборудование для контактов, магнитотвердых и магнитомягких изделий.

Это лишь некоторые примеры применения металлопорошковой технологии, которая предлагает возможности для создания функциональных и легких конструкций.

Металлические порошковые материалы используются во многих сферах промышленности и технологии благодаря их свойствам.

Среди популярных областей применения данных материалов можно выделить:

·         Покрытие деталей. Металлические порошки используются для нанесения покрытий на детали. Покрытия могут быть защитными, декоративными или функциональными;

·         Наплавка. Металлические порошки используются для наплавки металла на другие материалы. Наплавка восстанавливает изношенные детали или изменить их свойства;

·         Изготовление магнитных изделий. Материал может использоваться для производства магнитов;

·         Для производства электродов, которые могут использоваться в сварочных работах и в других сферах;

·         В медицине. Порошковый материал применяется для производства протезов, имплантов, стоматологических изделий, инструментов;

·         Строительство. Металлические порошки используются для производства строительных материалов, например, бетона.

·         Ювелирное дело. Материал подходит для изготовления ювелирных изделий.

Получение металлических порошков

Перед тем как производить изделия, детали требуется получить материал с порошковой структурой. В зависимости от выбранного способа можно произвести материал разной фракции и размеров частиц.

Методы получения металлических порошков разделяются на общие группы:

·         Физико-механический метод. Во время этого метода выполняется дробление частиц металла. Эта группа включает обработку, которая сопровождается статическими и ударными нагрузками. Во время механического способа проводится дробление и размалывание, это осуществляется мельницами. Также может осуществляться охлаждение расплавленного металла струей холодной воды;

·         Химико-металлургический способ. Во время применения этого метода меняется состояние материала. Нужная форма может образовываться благодаря окислам и солям, электролизу, термической диссоциации элементов карбонильного вида. Эти процессы изменяют свойства металлов, включая их состав, структуру и характеристики, чтобы достичь желаемых результатов. К химическим методам относится восстановление порошков оксидов и других соединений.

Порошки могут изготавливаться при помощи других методов, среди которых можно выделить:

·         Шаровый. Данный вариант предполагает проведение измельчения металлических элементов, стружки. Для этого используется шаровая мельница;

·         Вихревый. В мельницах поддерживаются воздушные потоки, создаваемые насосами, это обеспечивает сталкивание металлических частиц. Это приводит к формированию порошка с частицами, которые имеют форму, похожую на блюдце. Готовый порошок обладает качеством и отвечает требованиям стандартов, норм;

·         Распыление. Метод применяется для обработки легкоплавких металлов. Сплав распыляется с применением сжатых воздушных масс, а затем измельчается при использовании быстро вращающегося диска;

·         Электролиз. Для восстановления металлического материала применяются электрические токовые воздействия. Это приводит к повышению хрупкости металла, после он перемалывается в мельнице до получения порошка.

Формование металлического порошка – это процесс придания порошкообразному металлу формы и размера. Этот процесс является этапом производства изделий из порошковых материалов.

К методам формования с применением давления относятся:

·         Прессование. Этот метод заключается в сжатии порошка в пресс-форме под давлением. Прессование может быть холодным, горячим или изостатическим. Холодное прессование – экономичный метод, но он не обеспечивает плотности изделий;

·         Литье. Во время нее проводится заливка расплавленного металла в форму, заполненную порошком. Литье может быть вакуумным, центробежным или под давлением. Вакуумное литье позволяет получить изделия с плотностью и точностью размеров;

·         Экструзия. Этот метод заключается в продавливании порошка через формующее отверстие под давлением;

·         Спекание. Способ сопровождается нагревом заготовки из металлического порошка до температуры, при которой происходит спекание (сцепление) частиц порошка.

Способ изготовления влияет на итоговую структуру порошкового материала. От метода производства может зависеть структура, вид фракции, размеры частиц, прочность, плотность и другие критерии материала. Порошковый металл может использоваться для производства изделий и элементов, которые могут применяться в различных сферах жизни.