Qu’est-ce que la Métallurgie des poudres?
La métallurgie des poudres est un terme couvrant un large éventail de façons dont les matériaux ou les composants sont fabriqués à partir de poudres métalliques. Ce procédé permet d’éviter ou de réduire considérablement la nécessité d’utiliser des procédés d’enlèvement des métaux, réduisant ainsi considérablement les pertes de rendement lors de la fabrication et entraînant souvent des coûts moindres.
La métallurgie des poudres est un procédé de formage des métaux dans lequel les poudres métalliques compactées sont chauffées juste en dessous de leur point de fusion. Bien que le processus existe depuis plus de 100 ans, au cours du dernier quart de siècle, il a été largement reconnu comme une méthode supérieure pour fabriquer des pièces de haute qualité pour une variété d’applications importantes.
Ce succès est dû, entre autres, aux avantages qu’offre le procédé par rapport aux autres technologies de formage telles que le forgeage et la coulée des métaux, aux avantages d’utilisation des matériaux, à la complexité de la forme, et au contrôle de la forme au voisinage de la forme du réseau. Ceux-ci contribuent à leur tour à la durabilité et font de la métallurgie des poudres une technologie verte reconnue.
Procédé de métallurgie des poudres
Ces technologies de production impliquent généralement toutes ou la plupart des étapes de procédé suivantes:
- Production de poudre métallique
- Mélange et mélange
- Compactage et mise en forme de la poudre
- Frittage du compact pour améliorer l’intégrité et la résistance
Parfois, ce processus s’accomplit avec quelques opérations secondaires comme le dimensionnement, le monnayage, l’infiltration, le forgeage à chaud, etc.
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Production de poudre
Presque toutes les poudres de fer pour la production de composants PM sont produites soit par le procédé du fer éponge, soit par atomisation à l’eau. Les poudres de métaux non ferreux utilisées pour d’autres applications de particules peuvent être fabriquées par un certain nombre de procédés.
Mélange de poudres
Cela peut souvent inclure l’incorporation d’additifs d’alliage sous forme de poudre élémentaire ou l’incorporation d’un lubrifiant de presse.
Formage de la poudre mélangée en une poudre compacte
Le processus de consolidation dominant consiste à enfoncer un ensemble d’outils rigides comprenant une matrice, des poinçons et éventuellement des mandrins ou des tiges de noyau. Cependant, plusieurs autres processus de consolidation sont utilisés dans des applications de niche.
Frittage du compact pour améliorer l’intégrité et la résistance
Cette étape de procédé consiste à chauffer le matériau, généralement dans une atmosphère protectrice, à une température inférieure au point de fusion du constituant principal.
Dans certains cas, un constituant mineur peut former une phase liquide à température de frittage; de tels cas sont décrits comme un frittage en phase liquide. Les mécanismes impliqués dans le frittage en phase solide et en phase liquide sont brièvement discutés dans une section ultérieure.
Opérations secondaires
L’application de procédés de finition à la pièce frittée. En métallurgie des poudres, de tels procédés sont souvent appelés « opérations secondaires ».
Avantages du procédé de métallurgie des poudres
- Minimise l’usinage en produisant des pièces aux dimensions finales ou quasi finales
- Minimise les pertes de ferraille en utilisant généralement plus de 97% de la matière première dans la pièce finie
- Permet une variété de systèmes d’alliage
- Produit une bonne qualité de surface
- Fournit des matériaux qui peuvent être traités thermiquement pour augmenter la résistance ou résistance à l’usure
- Fournit une porosité contrôlée pour l’autolubrification ou la filtration
- Facilite la création de formes complexes ou uniques qui seraient être peu pratique ou impossible avec d’autres procédés de travail des métaux
- Convient à la production de composants de volume moyen à élevé
- Fournit une fiabilité des performances à long terme dans des applications critiques