Sintranje

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Sintranje je postopek izdelave končnih posameznih izdelkov iz kovinskega prahu, z segrevanjem materiala pod temperaturo tališča. Proces sintranja se že razvija več kot 1000 let. Prvi izdelki, ki so bili sintrani, so bile opeke, ki so bile z namenom pridobitve trdnosti žgane na odprtih kuriščih. Danes prevladujejo keramični izdelki: posoda, opeka, brusna sredstva, itd.

Sintrana gradiva so oblikovana iz prahu (zrnc velikosti 0,3 mm) materialov, med katere štejemo kovine, nekovine, zlitine in spojine s stiskanjem. Vsako gradivo ima sebi primerno temperaturo in tlak, pod katerim jih sintramo. Izdelki so lahko iz zmesi materialov, ki se v talini med seboj ne legirajo. To področje opredeljuje metalurgija prahov.

Poznamo suhi in mokri postopek mešanja; pri suhemu zmešamo prah v posebnih mešalnikih, pri mokrem postopku pa uporabimo še tekočino. Med postopkom se zrna približajo druga k drugi in s tem deformirajo, da se poroznost zmanjša in iz praha nastane izdelek.

preoblikovanje zrn

[uredi] Orodje

Izdelki iz prahu so lahko oblikovani na več načinov; tehnično najpomembnejše je stiskanje v matricah. Za zmanjšanje trenja dodamo prahu tudi maziva, npr. 1% cinkovega stearata. Stiskanci so navadno tudi nizki, ker jim z višino hitro pada gostota.

Načini stiskanja so:

1. enostransko
2. dvostransko
3. s plavajočo matrico

Tlaki znašajo od 200 do 1000 MPa ter vplivajo na gostoto izdelka. Npr. železo ρ = 7,85 kg/dm3

• nasip ρ=0»»»2,5 kg/dm3
• stiskanje ρ=200»5,5 kg/dm3 ρ=800»7,2 kg/dm3

Hitrost stiskanja je odvisna od lastnosti predmeta, prahu iz katerega je narejen in stiskalnice (ciklus delovanja)

Postopek sintranja izdelkov, ki morajo pridobiti zahtevano trdnost poteka v pečeh, ponavadi so to pretočne peči. Pri teh pečeh uravnavamo hitrost sintranja s hitrostjo premikanja predmeta. V peči je tudi zaščitna atmosfera, ponavadi vodik, ki izvaja redukcijo in preprečuje oksidacijo, ali v vakuumu.

V primeru, da je poroznost izdelka prevelika, je možno poroznost zmanjšati na dopustno mejo, kar dosežemo z ponovnim stiskanjem imenovanim kovanje; lahko pa tudi z infiltriranjem, kjer na predmet položimo ploščico iz lažje taljive kovine, ki pri taljenju zapolni pore. Za izboljšanje drsnih, korozijskih in drugih lastnosti lahko poroznim sintranim izdelkom dodamo različna olja, žveplo, lake, umetne mase, itd.

[uredi] Osnovne sintrane skupine gradiv

1. Gradiva z zelo majhnim drsnim koeficientom (μ=0,004...0,008) se uporabljajo za ležaje. Uporabljamo železo ali baker z dodatkom grafita
2. Gradiva ki imajo velik koeficient drsnega trenja (μ=0,1...0,15). Uporabljamo železo ali baker z kremenčev prah, azbest, idr.
3. Gradiva za elektrotehniko (magnetni materiali)
4. Filtri za filtriranje tekočin in plinov, dušenje plamena,...
5. Gradiva, primerna za delo pri visokih temperaturah
6. Karbidne trdine so pseudozlitine kobalta kot vezne kovine s karbidi volframa, tantala, titana in niobija