Spiekanie metali

wytwarzanie przyrostowe gotowych części/produktów o dowolnych kształtach

przemysł maszynowy, motoryzacyjny, lotniczy, medyczny, budowlany

Spiekanie jest procesem, w którym sprasowane ziarna proszku przekształcają się w porowate ciało stałe o określonych właściwościach mechanicznych. Według Polskiej Normy PN-EN ISO 3252 spiekanie jest obróbką cieplną proszku lub kształtki w temperaturze niższej od temperatury topnienia głównego składnika celem zwiększenia ich wytrzymałości przez metalurgiczne połączenie cząstek.

Proces spiekania polega na wygrzewaniu wypraski, w atmosferze ochronnej lub regulowanej, w odpowiednio wysokiej temperaturze. Przy spiekaniu wyprasek jednoskładnikowych stosuje się temperaturę wynoszącą 70÷80% temperatury topnienia danego metalu.

Jeżeli wykonuje się części z mieszanin proszkowych wieloskładnikowych to stosuje się temperaturę spiekania wyższą od temperatury topnienia jednego lub kilku składników mieszaniny. Powoduje to roztopienie i proces spiekania przebiega z udziałem fazy ciekłej.

Do najnowszych trendów w procesie spiekania należy technika SPS (Spark Plasma Sintering) w której do nagrzewania wykorzystuje się periodycznie powtarzane impulsy prądu stałego, trwające od kilku do kilkuset milisekund, o natężeniu dochodzącym do kilku tysięcy amperów.

Technologie alternatywne
  • odlewanie
  • skrawanie
  • szybkie prototypowanie
  • możliwość kształtowania części o bardzo skomplikowanych kształtach
  • duża dokładność wymiarowa i kształtowa wytwarzanych części przy relatywnie niskich kosztach jednostkowych
  • możliwość wytwarzania wyrobów o bardzo dużej czystości metalurgicznej
  • relatywnie krótki czas trwania procesu (SPS)
  • możliwość wytworzenia wyrobów o lepszych właściwościach eksploatacyjnych i mechanicznych (w porównaniu do tych wytwarzanych innymi technikami)
  • bardzo wysokie nakłady inwestycyjne
  • większe koszty formy do spiekania (w porównaniu do kosztów formy odlewniczej)
  • metale
  • węgliki metali
  • narzędzia tnące
  • elementy złączne (śruby/nakrętki/bolce)
  • komponenty elektroniczne (zaciski)
  • tłoki
  • zawory
  • koła zębate
  • elementy układu przeniesienia napędu
  • endoprotezy
  • elementy stomatologiczne
  • komponenty do systemu awionetek
  • stanowisko do spiekania
  • młyn do proszków
  • prasa
  • piec do spiekania
  • proszki metali
  • szkolenie w zakresie spiekania metali

Zużycie wody

Zużycie energii

Wytwarzane odpady

Konkurencyjność

Użyteczność

Wpływ środowiskowy

  • Politechnika Warszawska
  • Politechnika Poznańska
  • Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
  • Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny: Centrum Obróbki Plastycznej
  • brak