poedermetallurgie

Poedermetallurgie is een tak van de metallurgie die gebruikmaakt van metaalpoeders als uitgangsmateriaal en componenten produceert door samendrukken en consolidatie, meestal gevolgd door sinteren. Deze benadering biedt de mogelijkheid tot near-net-shape vervaardiging, controle over porositeit en samengestelde microstructuren, en efficiënte materiaalbenutting.

Poederproductie vindt plaats via verschillende routes. Veelgebruikte methoden zijn gas- of waterindamping om fijne poriën te produceren, evenals reductie van oxiden en mechanische- of elektrodepositie om specifieke legeringen te bereiken. De eigenschappen van het poeder—zoals de deeltjesgrootte, vorm, verdeling en vloeiweer—zijn cruciaal voor de density en uniformiteit van het eindproduct.

Het productieproces omvat doorgaans mengen van poeders met legeringselementen, het vormen van een groene maat door middel van pers- of koude isostatische persing, en vervolgens sinteren in een gecontroleerde atmosfeer of vacuum om binding en densiteit te realiseren. Soms worden aanvullende stappen toegepast, zoals HIP (hot isostatic pressing), infiltratie, warmtebehandeling en nabehandeling. Methoden als Metal Injection Molding (MIM) en hot pressing zijn verwante benaderingen. In toenemende mate worden ook metalen poeders gebruikt in additive manufacturing, wat onder de bredere paraplu van poedermetallurgie valt.

Voordelen van poedermetallurgie zijn onder meer hoog materiaalrendement, complex gevormde onderdelen met weinig afval, en de mogelijkheid om porositeit en legeringssamenstelling nauwkeurig af te stemmen. Nadelen omvatten kosten van hoogwaardige poeders, grenzen aan densiteit zonder aanvullende consolidatiemethoden en uitdagingen met oppervlakteafwerking.

Toepassingen omvatten onder meer auto- en aandrijfcomponenten (ringen, lagers, tandwielen), bedrijfs- en luchtvaartcomponenten, filters, magnetische materialen en medische implantaten. Recycling van poeders en restmateriaal speelt ook een rol in de duurzaamheid van de processen.