Sinteröintiä

Sinteröinti on metallurgian ja keramiikan valmistusmenetelmä, jossa pienhiukkasista koostuva jauhe puristetaan muottiin vihreäksi kappaleeksi ja lämmitetään sen jälkeen sinteröintilämpötilaan alle aineen sulamispisteen. Lämpötilan ja mahdollisen paineen kontrollointi sallii hiukkasten diffuusion ja kontaktipintojen kasvun, mikä johtaa vihreän kappaleen tiivistymiseen ja huokoisuuden vähenemiseen. Prosessin tuloksena syntyy kiinteä kappale, jonka tiheys voidaan säätää sekä mikroyksiköittäin että suurissa erissä.

Prosessi etenee tyypillisesti siten, että jauheet sekoitetaan ja kuivataan, vihreä kappale puristetaan haluttuun muotoon, ja kappale sinteröidään kontrolloidussa ympäristössä (usein inertissä kaasussa tai vakiokäyttäytymisessä ilman hapetusta). Joissakin tekniikoissa käytetään paineen kanssa tapahtuvaa kuumapuristusta (hot pressing) tai muita edistyneitä menetelmiä, kuten paineistettua lämpökäsittelyä, joiden avulla tiheys ja mikrorakenne saadaan suunnitelluksi.

Käytetty materiaali ja sovellukset vaihtelevat. Sinteröintiä hyödynnetään laajasti metalleissa (esim. teräs, kupari, alumiini), keramikoissa (esim. alumiinioksidi, piikarbidi, piiriskermit) sekä komposiiteissa. Sitä käytetään muun muassa suurta kappalemäärää, tarkkaa muotoa ja kontrolloitua huokoisuutta vaativissa osissa kuten hammasteissa, laakereissa, suodattimissa ja lääkinnällisissä implanteissa.

Prosessin edut ovat kustannusetu suurissa sarjoissa, mahdollisuus lähelle nettimuotoa ja monipuolinen mikrorakenteen hallinta. Rajoitteisiin kuuluu tiheyden ja huokoisuuden kontrollin haasteet sekä mahdollinen rakeista johtuva rakeistuminen ja porosityn hallinta.