Pulbere sinterizată

Sinterizarea pulberii presupune ridicarea temperaturii compactului verde (partea de pulbere presată) la un anumit nivel și menținerea acesteia la acea temperatură pentru o anumită perioadă de timp.Temperatura de sinterizare este de obicei între 70% și 90% din punctul de topire al pulberii de metal.Acest lucru va determina să apară mecanisme de lipire între particulele de pulbere presate împreună în compact.Lipirea în interiorul compactului verde este slabă și această parte presată nesinterizată are de obicei suficientă integritate structurală pentru a fi manipulată.Lipirea care apare în timpul sinterizării întărește foarte mult piesa.

În timpul sinterizării, structurile individuale ale particulelor dispar și materialul se formează ca o masă.Sinterizarea convențională nu va elimina toată porozitatea piesei, cu toate acestea, reduce porozitatea și mai mult.Pe lângă faptul că este redus în volum, sinterizarea poate, de asemenea, izola zonele porozității deschise interconectate în compactul verde.Aceste zone izolate devin porozitate închisă, deoarece sunt separate de mediul exterior.Sinterizarea este caracteristică în arderea aditivilor din pulbere care au fost necesari pentru etapele anterioare de procesare.Eliminarea constituenților care nu mai sunt necesari, cum ar fi lubrifianții, lianții și defloculanții, este esențială pentru a menține puritatea materialului produsului final.Pe lângă creșterea rezistenței și densității materialului piesei, sinterizarea crește, de asemenea, ductilitatea, conductibilitatea termică și conductibilitatea electrică.Contracția va avea loc în timpul sinterizării, dar va fi calculată atunci când factorii procesului de fabricație sunt controlați.

Mecanismele care provoacă lipirea în timpul sinterizării sunt variate și complexe.Principalul mecanism prin care are loc lipirea este considerat a fi difuzia, mecanismele vor varia în funcție de factorii procesului de fabricație și de caracteristicile pulberii.Alte mecanisme care pot apărea împreună cu difuzia sunt curgerea plasticului, recristalizarea, creșterea cerealelor, transportul materialului în fază lichidă și transportul materialului în fază de vapori.Caracteristicile fizice ale diferitelor tipuri de legături pot fi diferite.Legarea particulelor prin două mecanisme diferite este ilustrată mai jos.Legătura prin difuzie micșorează distanța dintre particule, reducând spațiul.Transportul materialului de fază adaugă material, păstrând particulele la aceeași distanță.

Mecanismele de legare în timpul sinterizării sunt complicate și diferite, totuși principala forță motrice care activează această legătură de particule este considerată a fi o reducere a energiei datorită unei suprafețe reduse.Pulberile cu o suprafață mai mare vor avea o forță motrice mai mare către lipire și o scădere a acestei energii potențiale.

Alierea diferitelor pulberi metalice are loc și în timpul sinterizării.Temperatura de sinterizare trebuie să fie întotdeauna mai mică decât temperatura de topire a cel puțin unuia dintre constituenții de pulbere.În unele cazuri, temperatura de sinterizare este peste punctul de topire al unuia dintre materiale, dar sub punctul de topire al celuilalt.Aceasta se numește sinterizare în fază lichidă.Sinterizarea în fază lichidă poate elimina porozitatea și poate produce piese cu proprietăți excelente ale materialului.