La métallurgie des poudres est un procédé qui consiste à transformer la poudre en un objet solide. Habituellement, la poudre est un type de métal, tel que le fer, et l’objet à fabriquer est généralement façonné avec une matrice ou un moulage. Pour former et fabriquer des objets métalliques par métallurgie des poudres, des pressions et des températures extrêmement élevées sont nécessaires. Le frittage, un processus de chauffage et le moulage par injection de métal sont des techniques couramment utilisées dans la métallurgie des poudres.
La première étape de la métallurgie des poudres consiste à convertir la matière première en poudre. Le concassage, le broyage et l’utilisation de réactions chimiques sont des moyens courants de produire de la poudre. L’atomisation est une technique dans laquelle le matériau est fondu dans un liquide en fusion et forcé à travers une petite buse ou un tube à grande vitesse. Cela provoque la séparation du liquide en gouttelettes individuelles à sa sortie du tube. Les gouttelettes sont collectées et laissées à durcir, résultant en de fines particules de la taille de grains.
Une fois la poudre produite, elle est compactée dans une matrice à haute pression. Habituellement, la poudre est versée dans la matrice et une plaque de presse est abaissée pour la comprimer. L’objet résultant est éjecté de la matrice. Typiquement, la pression varie de 80 à 1,000 XNUMX psi.
Une autre méthode de compression de la poudre est appelée compactage isostatique de la poudre. Cette technique utilise un moule flexible qui est situé dans un moule sous pression. La poudre est placée dans le moule flexible, tandis qu’une machine fournit du liquide ou du gaz sous pression au moule sous pression. La pression varie de 15,000 40,000 psi à XNUMX XNUMX psi. Cette méthode ne nécessite pas de lubrifiants lorsque la poudre est compactée, contrairement au compactage standard. Ensuite, l’objet est renforcé par frittage.
Le frittage est un processus de chauffage qui lie les particules de poudre métallique individuelles entre elles. Elle se déroule généralement dans un four de frittage, où la température est réglée juste en dessous du point de fusion du métal. Cette méthode est couramment utilisée dans la fabrication de céramiques. Le procédé a été breveté par AG Bloxam en 1906, mais il existe des preuves que la pratique de la fusion de poudres métalliques en objets solides a ses origines dans les temps anciens.
Certaines méthodes combinent le compactage de la poudre et le processus de frittage, comme le pressage isostatique à chaud. Le processus implique généralement l’utilisation d’argon gazeux sous pression et des températures comprises entre 900°F (480°C) et 2250°F (1230°C). La poudre est simultanément compactée et frittée, ce qui permet d’économiser du temps et de la matière. Cette méthode produit également des parois plus minces et des pièces plus grandes par rapport aux méthodes de compression de poudre standard.