Для получения изделий, обладающих высокими и в ряде случаев уникальными свойствами, необходимы принципиально новые материалы. При создании таких материалов требуется специальное оборудование и новые технологии. Примером таких материалов могут служить полимерные композиционные материалы, изделия, полученные методами порошковой металлургии и др.
Порошковая металлургия - особый вид металлургического производства, обеспечивающего получение изделий таких видов и из таких материалов, которые практически невозможно изготовить другими методами. Исходным материалом для изделий служат порошки металлов и неметаллических материалов с размером частиц от нескольких МКМ до 0,1 мм.
Метод порошковой металлургии позволяет получать изделия как из обычных металлов и сплавов, так из сложных порошков металлов, сплавов и неметаллических материалов.
Рис.1.4 Изделия получаемые порошковой металлургией
Методом порошковой металлургии получают:
-антифрикционные изделия (подшипники скольжения, втулки), представляющих сложные смеси на основе порошков меди, бронзы, железа с добавками графита, окиси кремния, асбеста и др.);
-фрикционные изделия - накладки в тормозных системах тракторов, автомобилей и т.д.;
-фильтры из порошков меди, бронзы, нержавеющей стали и др.;
-щетки для коллекторных электродвигателей из смесей порошков меди, серебра с W, Мо,Ni- электрические контакты и другие изделия электротехнического и специального назначения;
-нити накаливания в электролампах из W;
-все изделия из так называемых инструментальных твердых сплавов для обработки металлов резанием (пластины для резцов, фрез и др.), обработки давлением; фильеры для волочения проволоки; инструмента для бурения скважин и др.
Технологический процесс производства изделий методом порошковой металлургии включает в себя следующие этапы:
производство металлических порошков; самостоятельное направление в порошковой металлургии; дозировка и перемешивания порошков - приготовление шихты; формообразование изделий из порошков; спекание; отдельные операции.
Особенности производства порошка:
1.Шаровой способ предусматривает переработку металлических обрезков в шаровой мельнице. За счет тщательного дробления получается мелкозернистый порошок.
2.Вихревой способ заключается в применении специальной мельницы, которая создает сильный воздушный поток. Столкновение крупных частиц становится причиной получения мелкого порошка.
3.Применение дробилок. Нагрузка, которая создается при падении груза большой массы, приводит к измельчению материала. Ударная нагрузка воздействует с определенной периодичностью, за счет чего и происходит дробление состава.
4.Распыление сырья в жидком виде под воздействием сжатого воздуха. После получения хрупкого состава, металл пропускается через специальное оборудование, которое перемалывает его для получения порошка.
5.Электролиз – процесс восстановления металла из жидкого состава под воздействием электрического тока. За счет повышения показателя хрупкости сырье может быстро перемалываться в специальных дробилках. Данный метод обработки позволяет получить зерно дендритной формы.