Spiekanie metali

Opis technologii

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

Wizualizacja działania

    Typy materiałów obrabianych

    • metale
    • węgliki metali

    Przykładowe produkty

    • 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

    Wdrażanie technologii

    Potrzebne zasoby

    • stanowisko do spiekania
    • młyn do proszków
    • prasa
    • piec do spiekania
    • proszki metali

    Wymagane kompetencje

    • szkolenie w zakresie spiekania metali

    Aspekty środowiskowe

    Zużycie wody

    Zużycie energii

    Wytwarzane odpady

    Ocena ekspercka

    Konkurencyjność

    Użyteczność

    Wpływ środowiskowy

    Ośrodki rozwoju

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

    Uwarunkowania prawne

    • brak

    Przedsiębiorstwa korzystające z technologii