Jauhemetallurgia
Wikipedia
Jauhemetallurgia on muotoilu- ja valmistustekniikka, jolla on kolme päävaihetta. Ensimmäiseksi raaka-aine jauhetaan haluttuun raekokoon. Seuraavaksi jauhe ruiskutetaan tai kaadetaan muottiin. Kolmantena vaiheena kuumennus joko siten, että kappale on yhä muotissa paineen alaisena tai ilman muottia normaalissa paineessa. Alle materiaalin sulamislämpötilan jäävän kuumennuksen aikana tapahtuu jauhettujen rakeiden välillä kylmähitsautuminen. Tuloksena on kappale, joka on valmiiksi halutuissa mitoissa tai hyvin lähellä niitä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Historia
Jauhemetallurgian (käytetään myös nimeä pulverimetallurgia) historia on ollut läheisessä suhteessa keraamisten esineiden polttoon, jossa kiviainesten hienot jakeet sintrautuvat yhteen. Sintraus metalliesineiden valmistusmenetelmänä on tunnettu jo vuosisatoja. Vanhimmat merkit sintratuista metalliesineistä ovat 1200 luvulta ennen ajanlaskun alkua, mutta teollisena valmistusmentelmänä sintrausta on käytetty noin 100 vuotta.
Pulverimetallurgiasta on tullut tärkeä teollinen valmistusmenetelmä, koska sillä pystytään tekemään esineitä paljon laajemmasta metallivalikoimasta kuin saostamalla metalleja sulatuksen kautta. Siinä vältetään metalliseoksissa ongelmalliset kiinteän ja sulan faasin erkaantumisongelmat. Metallisten tuotteiden valmistaminen jauhemetallurgisin menetelmin on kasvanut 1960-luvulta lähtien keskimäärin 10 % vuodessa.
[muokkaa] Markkinat
Jauhemetallurgisia tuoteita valmistetaan maailmassa noin 0,7 miljoonaa tonnia vuodessa. Suurin jauhemetallurgisten osien valmistaja on Yhdysvallat, jonka osuus markkinoista on noin 50%. Euroopan osuus on noin 30% ja Japanin 20% (vuonna 2004). Kiinan tuotanto on nousemassa voimakkaasti. Suurin käyttökohde jauhemetallurgisille osille on autoteollisuus, noin 70%. Metalleittain käyttömäärät suuruusjärjestyksessä ovat seuraavat:
- Rauta/teräs, noin 90% osuus
- Alumiini/Al-seokset
- Kupari/Cu-seokset
- Volframi/W-karbidi
- Nikkeli
- Ruostumaton teräs
- Pikateräs
[muokkaa] Jauhemetallurgia edut
Jauhemetallurgisilla valmistusmenetelmillä saadaan aikaan ominaisuuksia, joita ei muuten voida tehdä, kuten haluttu huokoisuus tai magneettikentän suuntautuneisuus. Pystytään myös tekemään esineitä kovista materiaaleista, joiden työstäminen on vaikeaa. Voidaan myös tehdä komposiitti metalleja sekoittamalla eri metallien jauheita ja saada aikaan materiaali, jota ei sulattamalla voida tehdä. Jauhemetallurgialla saavutetaan myös tasaisempi rakenne kuin sulatetuissa metalleissa.
Jauhemetallurgisella valmistuksella säästetään kustannuksia, koska materiaalihukka on pientä ja saadaan valmis esine yhdellä työvaiheella.
[muokkaa] Jauhemetallurgisia tuotteita
Hallitusti huokoista rakennetta käytetään hyväksi itsevoitelevissa laakereissa, joiden huokosiin on imeytetty voiteluaine.
Kovametalli on sintraamalla volframikarbidista ja yleensä koboltista valmistettu tuote.