Η πυροσυσσωμάτωση σε σκόνη περιλαμβάνει την αύξηση της θερμοκρασίας του πράσινου συμπαγούς (τμήματος συμπιεσμένης σκόνης) σε ένα ορισμένο επίπεδο και τη διατήρησή του σε αυτή τη θερμοκρασία για ορισμένο χρονικό διάστημα.Η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι συνήθως μεταξύ 70% και 90% του σημείου τήξης του μετάλλου σε σκόνη.Αυτό θα προκαλέσει μηχανισμούς συγκόλλησης μεταξύ των σωματιδίων σκόνης που συμπιέζονται μεταξύ τους στο συμπαγές.Η συγκόλληση εντός του πράσινου συμπαγούς είναι αδύναμη και αυτό το συμπιεσμένο μη πυροσυσσωματωμένο μέρος έχει συνήθως αρκετή δομική ακεραιότητα για χειρισμό.Η συγκόλληση που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης ενισχύει πολύ το τμήμα.
Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, οι μεμονωμένες δομές σωματιδίων εξαφανίζονται και το υλικό σχηματίζεται ως μάζα.Η συμβατική πυροσυσσωμάτωση δεν θα εξαλείψει όλο το πορώδες στο τμήμα, ωστόσο μειώνει περαιτέρω το πορώδες.Εκτός από τη μείωση του όγκου, η πυροσυσσωμάτωση μπορεί επίσης να απομονώσει περιοχές του διασυνδεδεμένου ανοιχτού πορώδους στο πράσινο συμπαγές.Αυτές οι απομονωμένες περιοχές γίνονται κλειστό πορώδες, αφού είναι αποκομμένες από το εξωτερικό περιβάλλον.Η πυροσυσσωμάτωση είναι χαρακτηριστική στην καύση των προσθέτων στη σκόνη που ήταν απαραίτητα για προηγούμενα στάδια επεξεργασίας.Η απομάκρυνση των συστατικών που δεν χρειάζονται πλέον, όπως λιπαντικά, συνδετικά και αποκροκωτικά, είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της καθαρότητας του υλικού του τελικού προϊόντος.Εκτός από την αύξηση της αντοχής και της πυκνότητας του υλικού του εξαρτήματος, η πυροσυσσωμάτωση αυξάνει επίσης την ολκιμότητα, τη θερμική αγωγιμότητα και την ηλεκτρική αγωγιμότητα.Η συρρίκνωση θα συμβεί κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, αλλά θα υπολογιστεί όταν ελέγχονται οι παράγοντες της διαδικασίας παραγωγής.
Οι μηχανισμοί που προκαλούν συγκόλληση κατά την πυροσυσσωμάτωση είναι ποικίλοι και περίπλοκοι.Ο κύριος μηχανισμός με τον οποίο συμβαίνει η συγκόλληση θεωρείται ότι είναι η διάχυση, οι μηχανισμοί θα ποικίλλουν ανάλογα με τους παράγοντες της διαδικασίας παραγωγής και τα χαρακτηριστικά της σκόνης.Μερικοί άλλοι μηχανισμοί που μπορεί να συμβούν μαζί με τη διάχυση είναι η πλαστική ροή, η ανακρυστάλλωση, η ανάπτυξη κόκκων, η μεταφορά υλικού υγρής φάσης και η μεταφορά υλικού σε φάση ατμού.Τα φυσικά χαρακτηριστικά διαφορετικών τύπων συγκόλλησης μπορεί να είναι διαφορετικά.Ο δεσμός σωματιδίων με δύο διαφορετικούς μηχανισμούς απεικονίζεται παρακάτω.Ο δεσμός διάχυσης συρρικνώνει την απόσταση μεταξύ των σωματιδίων, μειώνοντας τον χώρο.Η μεταφορά υλικού φάσης προσθέτει υλικό, ενώ διατηρεί τα σωματίδια στην ίδια απόσταση μεταξύ τους.
Οι μηχανισμοί συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης είναι περίπλοκοι και διαφορετικοί, ωστόσο η κύρια κινητήρια δύναμη που δημιουργεί αυτόν τον δεσμό σωματιδίων θεωρείται ότι είναι η μείωση της ενέργειας λόγω της μειωμένης επιφάνειας.Οι σκόνες με μεγαλύτερη επιφάνεια θα έχουν μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη προς τη συγκόλληση και τη μείωση αυτής της δυναμικής ενέργειας.
Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης εμφανίζεται επίσης κράμα διαφορετικών μεταλλικών σκονών.Η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης πρέπει πάντα να είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία τήξης τουλάχιστον ενός από τα συστατικά της σκόνης.Σε ορισμένες περιπτώσεις, η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι πάνω από το σημείο τήξης ενός από τα υλικά αλλά κάτω από το σημείο τήξης του άλλου.Αυτό ονομάζεται πυροσυσσωμάτωση υγρής φάσης.Η πυροσυσσωμάτωση υγρής φάσης μπορεί να εξαλείψει το πορώδες και να παράγει εξαρτήματα με εξαιρετικές ιδιότητες υλικού.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-04-2017