Il processo di formatura delle parti della metallurgia delle polveri è un passaggio cruciale nella trasformazione delle polveri di metallo o leghe in corpi verdi con forme geometriche predeterminate e sufficiente resistenza verde. La sua qualità determina direttamente il successivo effetto di sinterizzazione e le prestazioni del prodotto finito. Questo processo, incentrato sulla pressione, consente alla polvere sciolta di ottenere una disposizione ad alta-densità e un fissaggio della forma all'interno di uno stampo, offrendo vantaggi nella formatura di forme quasi-net-e nella produzione di massa e svolge quindi un ruolo importante nella produzione moderna.
Il processo di base della formatura mediante metallurgia delle polveri è la formatura per compressione. Innanzitutto, una quantità fissa di polvere viene riempita uniformemente nella cavità dello stampo. Utilizzando una pressa meccanica o idraulica viene applicata una pressione stabile perpendicolare alla direzione di pressatura, facendo sì che le particelle di polvere si avvicinino tra loro sotto pressione e subiscano una deformazione o rottura plastica, formando così un corpo verde denso. In questa fase, la distribuzione granulometrica, le caratteristiche morfologiche e il contenuto di lubrificante della polvere influenzano in modo significativo la resistenza all'attrito tra le particelle e l'uniformità del riempimento, determinando così l'uniformità della densità del corpo verde e le prestazioni di sformatura. Una pressione di pressatura e un tempo di mantenimento ragionevoli possono ridurre il ritorno elastico dimensionale causato da effetti collaterali elastici e migliorare il mantenimento della forma.
Nella formatura a compressione, la progettazione dello stampo è un prerequisito cruciale per il successo del processo. Le dimensioni della cavità devono considerare in modo esaustivo la densità sciolta, il rapporto di compressione e il ritiro da sinterizzazione della polvere per garantire l'accuratezza dimensionale del prodotto finito dopo la sinterizzazione. Il materiale dello stampo deve possedere un'elevata resistenza all'usura e una robustezza sufficiente per resistere all'usura e alla fatica causate da carichi ripetuti ad alta-pressione. Inoltre, per le parti strutturali complesse, è possibile utilizzare la pressatura multi-fase, multi-direzionale o stampi combinati per ridurre i gradienti di densità e la formazione di zone morte.
Per migliorare ulteriormente la qualità dello stampaggio e adattarsi a requisiti di forma complessi, l'industria ha sviluppato vari processi di stampaggio speciali. La pressatura isostatica utilizza mezzi liquidi o gassosi per applicare una pressione uniforme alla polvere in tutte le direzioni, ottenendo un corpo verde con una distribuzione della densità più coerente, adatto a parti grandi o di forma irregolare. Lo stampaggio a iniezione mescola la polvere con un legante polimerico per formare una pasta, che viene poi iniettata nella cavità dello stampo attraverso una macchina per lo stampaggio a iniezione. È adatto per la produzione piccola, complessa e in-volumi elevati di piccole parti; il legante può essere rimosso prima della sinterizzazione per ottenere un corpo verde dalla forma quasi-netta-. La pressatura a caldo prevede la pressatura a una temperatura moderatamente elevata per migliorare la plasticità della polvere e ridurre l'attrito, aumentando così la densità e la resistenza del corpo verde e riducendo le successive fluttuazioni di ritiro dalla sinterizzazione.
Il controllo dei parametri di processo durante il processo di stampaggio è altrettanto cruciale. La pressione richiesta deve essere ottimizzata in base al sistema di materiale e alla forma del prodotto. Una pressione eccessiva può portare all'usura dello stampo e alla saldatura a freddo delle polveri, mentre una pressione insufficiente comporta una densità insufficiente e una facile deformazione durante la sinterizzazione. La velocità di pressatura influisce sull'efficienza del riempimento e dello sfiato della polvere; una velocità troppo elevata può intrappolare l'aria, creando pori interni, mentre una velocità troppo lenta riduce l'efficienza produttiva. Il tipo e la quantità di lubrificante devono bilanciare la facilità di sformatura e la pulizia della sinterizzazione per evitare difetti causati da residui.
Il corpo verde completato deve essere sottoposto a sformatura, ispezione e deceraggio (per stampaggio a iniezione) prima di entrare nella fase di sinterizzazione. In questa fase, sebbene il corpo verde abbia una certa resistenza, non ha ancora formato un legame metallurgico e la sua stabilità di forma dipende ancora dalla densità e dall'uniformità dello stampaggio iniziale. Pertanto, il processo di stampaggio non solo determina il contorno del prodotto, ma pone anche le basi per la densificazione della sinterizzazione e lo sviluppo delle prestazioni.
Nel complesso, il processo di stampaggio per le parti ottenute mediante metallurgia delle polveri utilizza principalmente la pressatura, combinata con l'ottimizzazione dello stampo e varie tecnologie di formatura speciali, per ottenere il controllo- nelle fasi iniziali di forma, densità e prestazioni. L'impostazione e il controllo scientifici della pressione di pressatura, del tempo di mantenimento, della struttura dello stampo e dei parametri di processo ausiliari sono il modo fondamentale per garantire la qualità dei grezzi grezzi e migliorare la consistenza e l'affidabilità dei prodotti finiti. Costituisce inoltre il supporto fondamentale della metallurgia delle polveri per ottenere una produzione ad alta-precisione ed alta-efficienza.