sintrausprosessissa

Sintrausprosessi on valmistusmenetelmä, jossa hienojakoisista jauheista valmistetaan tiivis, kiinteä kappale. Jauheet puristetaan yleensä vihreäksi kappaleeksi ja käsitellään sen jälkeen korkeassa lämpötilassa, mutta alle sulamispisteen, jolloin hiukkasten diffuusiot muodostavat kiinteän rakenteen. Prosessi soveltuu metallien, keramiikan ja erilaisten karbidien sekä näiden yhdistelmien valmistukseen.

Jauheen laadulla on keskeinen merkitys. Hiukkasen koko, jakauma ja koostumus vaikuttavat tiiviyteen, lopulliseen tiheyteen sekä mekaanisiin ominaisuuksiin. Vihreän kappaleen tiivistymisaste ja sintrauslämpötila sekä aika määräävät, kuinka paljon tiheys paranee ja kuinka paljon hiukkasilla tapahtuu kasvua. Ympäristötekijöillä, kuten inertillä tai vähäreaktiivisella kaasulla, sekä lämmitys- ja jäähdytysnopeuksilla on vaikutusta mikrostruktuuriin ja jäännösjännityksiin.

Diffuusioprosessit ovat sintrausprosessin keskeinen mekanismi. Pintadiffuusio, gränsirajojen diffuusio ja voluumi-diffuusio edistävät rajapintojen liikkeitä, mikä johtaa osien densifikaatioon. Nestemääräisen faasin sintrauksessa (nestefaasinen sintraus) muodostuva nestemäinen faasi nopeuttaa tiivistymistä linkeröivänä välineenä.

Hyötyinä ovat mahdollisuus valmistaa monimutkaisia geometrioita, parantunut lujuus ja tiheys sekä usein parempi mittojen hallinta pienemmissä osissa. Rajoitteita ovat korkeat lämpötilat ja energian tarve, jäännös- ja läpäisevyysominaisuudet sekä jauheen laadusta riippuvuus. Sintrausprosessi on keskeinen tekijä sekä teollisessa että tutkimuksellisessa valmistuksessa.