Het vormingsproces van poedermetallurgische onderdelen is een cruciale stap bij het transformeren van metaal- of legeringspoeders in groene lichamen met vooraf bepaalde geometrische vormen en voldoende groene sterkte. De kwaliteit ervan bepaalt direct het daaropvolgende sintereffect en de prestaties van het eindproduct. Dit proces, waarbij druk centraal staat, maakt het mogelijk dat losse poeder een hoge- dichtheid en vormfixatie in een mal bereikt, wat voordelen biedt bij vrijwel -netto- vormvorming en massaproductie, en speelt dus een belangrijke rol in de moderne productie.
Het basisproces van poedermetallurgievormen is compressievormen. Eerst wordt een vaste hoeveelheid poeder gelijkmatig in de vormholte gevuld. Met behulp van een mechanische of hydraulische pers wordt een stabiele druk loodrecht op de persrichting uitgeoefend, waardoor de poederdeeltjes elkaar onder druk naderen en plastische vervorming of breuk ondergaan, waardoor een dicht groen lichaam ontstaat. In dit stadium beïnvloeden de deeltjesgrootteverdeling, de morfologische kenmerken en het smeermiddelgehalte van het poeder de wrijvingsweerstand tussen de deeltjes en de uniformiteit van de vulling aanzienlijk, waardoor de uniformiteit van de dichtheid van het groene lichaam en de ontvormprestaties worden bepaald. Een redelijke persdruk en houdtijd kunnen de dimensionale terugvering, veroorzaakt door elastische nawerkingen, verminderen en de vormvastheid verbeteren.
Bij compressievormen is matrijsontwerp een cruciale voorwaarde voor processucces. Bij de afmetingen van de holte moet uitgebreid rekening worden gehouden met de losse dichtheid, de compressieverhouding en de sinterkrimp van het poeder om de maatnauwkeurigheid van het eindproduct na het sinteren te garanderen. Het vormmateriaal moet een hoge slijtvastheid en voldoende sterkte hebben om bestand te zijn tegen slijtage en vermoeidheid veroorzaakt door herhaalde hoge- drukbelastingen. Bovendien kunnen voor complexe structurele onderdelen meer-staps-, multi-directioneel persen of gecombineerde mallen worden gebruikt om dichtheidsgradiënten te verminderen en dode zones te vormen.
Om de vormkwaliteit verder te verbeteren en zich aan te passen aan complexe vormvereisten, heeft de industrie verschillende speciale vormprocessen ontwikkeld. Bij isostatisch persen wordt gebruik gemaakt van vloeibare of gasvormige media om in alle richtingen een uniforme druk op het poeder uit te oefenen, wat resulteert in een groen lichaam met een meer consistente dichtheidsverdeling, geschikt voor grote of onregelmatig gevormde onderdelen. Bij spuitgieten wordt poeder met een polymeerbindmiddel gemengd tot een pasta, die vervolgens via een spuitgietmachine in de vormholte wordt gespoten. Het is geschikt voor kleine, ingewikkelde en grote-productie van kleine onderdelen; het bindmiddel kan vóór het sinteren worden verwijderd om een bijna-netto-groene massa te verkrijgen. Bij warm persen wordt bij een matig verhoogde temperatuur geperst om de plasticiteit van het poeder te verbeteren en de wrijving te verminderen, waardoor de dichtheid en sterkte van het groene lichaam wordt vergroot en de daaropvolgende sinterkrimpfluctuaties worden verminderd.
Het beheersen van procesparameters tijdens het gietproces is net zo cruciaal. De benodigde druk moet worden geoptimaliseerd op basis van het materiaalsysteem en de productvorm. Overmatige druk kan leiden tot matrijsslijtage en poederkoudlassen, terwijl onvoldoende druk resulteert in onvoldoende dichtheid en gemakkelijke vervorming tijdens het sinteren. De perssnelheid heeft invloed op de efficiëntie van het vullen en ontluchten van poeder; Een te hoge snelheid kan lucht vasthouden, waardoor interne poriën ontstaan, terwijl een te lage snelheid de productie-efficiëntie vermindert. Het type en de hoeveelheid smeermiddel moeten het gemak van het uit de vorm halen en de reinheid van het sinteren in evenwicht brengen om defecten veroorzaakt door residu te voorkomen.
Het voltooide groene lichaam moet worden ontvormd, geïnspecteerd en ontbonden (voor spuitgieten) voordat het de sinterfase ingaat. Hoewel het groene lichaam in dit stadium een bepaalde sterkte heeft, heeft het nog geen metallurgische binding gevormd, en hangt de vormstabiliteit nog steeds af van de dichtheid en uniformiteit van het aanvankelijke vormen. Daarom bepaalt het gietproces niet alleen de contouren van het product, maar legt het ook de basis voor sinterverdichting en prestatieontwikkeling.
Over het algemeen wordt bij het gietproces voor poedermetallurgische onderdelen voornamelijk gebruik gemaakt van persen, gecombineerd met matrijsoptimalisatie en verschillende speciale vormtechnologieën, om in een vroeg- stadium controle te krijgen over vorm, dichtheid en prestaties. Het wetenschappelijk instellen en controleren van de persdruk, houdtijd, matrijsstructuur en hulpprocesparameters is de fundamentele manier om de kwaliteit van groene plano's te garanderen en de consistentie en betrouwbaarheid van eindproducten te verbeteren. Het is ook de belangrijkste ondersteuning voor de poedermetallurgie om productie met hoge-precisie en hoge-efficiëntie te bereiken.