Jauhemetallurgia

Jauhemetallurgia on metallien valmistus- ja muotoilumenetelmä, jossa raaka-aineet esitetään pienikokoisina metallipulvereina. Pulverit tuotetaan useilla tavoilla, kuten kaasuatomoinnilla, veden avulla tapahtuvalla atomisoinnilla sekä mekaanisella jauhamisella tai kemiallisilla reduktio- ja valmistusprosesseilla. Pulverien ominaisuudet, kuten partikkelien koko ja muoto, tiheys sekä virtaavuus, vaikuttavat olennaisesti puristus- ja sintrausprosessien lopputulokseen.

Puristus- ja sintrausvaiheissa pulverit sekoitetaan mahdollisesti lisäainein ja puristetaan muottiin uniaxialisesti tai isostatisesti. Puristettua esivalmistetta sintraantuu korkeassa lämpötilassa kontrolloidussa ympäristössä, usein inertissä kaasussa, jolloin hiukkaset sitoutuvat toisiinsa. Sinteroinnin jälkeen voidaan suorittaa jälkilämpökäsittelyjä, infiltraatiota tai HIP-käsittelyä sekä lopullista muotoilua.

Materiaalit ja sovellukset: Yleisimmät jauhepohjaiset raaka-aineet ovat rautapohjaiset teräkset ja ruostumattomat teräkset sekä alumiini-, kupari- ja titaani-pohjaiset seokset. Cementoidut kovametallit (esim. WC-Co) muodostavat tärkeän erikoisryhmän. Jauhemetallurgiaa käytetään laajasti auto- ja konepajateollisuudessa (hammasrattaat, laakerit), suodattimissa, elektroniikassa sekä lääketieteessä.

Edut ja rajoitukset: Menetelmä mahdollistaa lähelle lopullista geometriaa, korkean tiheyden ja räätälöidyn mikrostruktuurin, usein pienemmän jätteen sekä monimutkaisten osien valmistuksen. Haasteita ovat korkeat laite- ja tuotantokustannukset, pulverin käsittelyn turvallisuus sekä rajoitukset suurten kappaleiden käytössä ja joidenkin materiaalien soveltuvuus.