Η μεταλλουργία σκόνης είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει τη μετατροπή της σκόνης σε στερεό αντικείμενο. Συνήθως, η σκόνη είναι ένα είδος μετάλλου, όπως ο σίδηρος, και το αντικείμενο που θα κατασκευαστεί συνήθως διαμορφώνεται με καλούπι ή χυτό. Για τον σχηματισμό και την κατασκευή μεταλλικών αντικειμένων μέσω της μεταλλουργίας σκόνης, απαιτούνται εξαιρετικά υψηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες. Η πυροσυσσωμάτωση, μια διαδικασία θέρμανσης και η χύτευση με έγχυση μετάλλων είναι τεχνικές που χρησιμοποιούνται συνήθως στη μεταλλουργία σκόνης.
Το πρώτο βήμα στη μεταλλουργία σκόνης είναι η μετατροπή της πρώτης ύλης σε μορφή σκόνης. Η σύνθλιψη, η άλεση και η χρήση χημικών αντιδράσεων είναι συνήθεις τρόποι παραγωγής σκόνης. Η ψεκασμός είναι μια τεχνική κατά την οποία το υλικό τήκεται σε λιωμένο υγρό και ωθείται μέσω ενός μικρού ακροφυσίου ή σωλήνα με υψηλή ταχύτητα. Αυτό προκαλεί το διαχωρισμό του υγρού σε μεμονωμένα σταγονίδια καθώς εξέρχεται από το σωλήνα. Τα σταγονίδια συλλέγονται και αφήνονται να σκληρύνουν, καταλήγοντας σε λεπτά σωματίδια μεγέθους κόκκου.
Μόλις παραχθεί η σκόνη, συμπιέζεται σε καλούπι με υψηλή πίεση. Συνήθως, η σκόνη χύνεται στη μήτρα και μια πλάκα πρέσας χαμηλώνεται για να συμπιεστεί. Το αντικείμενο που προκύπτει εκτινάσσεται από τη μήτρα. Τυπικά, η πίεση κυμαίνεται από 80 έως 1,000 psi.
Μια άλλη μέθοδος συμπίεσης της σκόνης ονομάζεται ισοστατική συμπίεση σκόνης. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ένα εύκαμπτο καλούπι που βρίσκεται μέσα σε ένα καλούπι πίεσης. Η σκόνη τοποθετείται στο εύκαμπτο καλούπι, ενώ μια μηχανή παρέχει υγρό ή αέριο υπό πίεση στο καλούπι πίεσης. Η πίεση κυμαίνεται από 15,000 psi έως 40,000 psi. Αυτή η μέθοδος δεν απαιτεί λιπαντικά όταν η σκόνη συμπιέζεται, αλλά η τυπική συμπίεση μήτρας απαιτεί. Στη συνέχεια, το αντικείμενο ενισχύεται με πυροσυσσωμάτωση.
Η πυροσυσσωμάτωση είναι μια διαδικασία θέρμανσης που συνδέει μεμονωμένα σωματίδια μεταλλικής σκόνης μεταξύ τους. Γίνεται συνήθως σε κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης, όπου η θερμοκρασία ρυθμίζεται ακριβώς κάτω από το σημείο τήξης του μετάλλου. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή κεραμικών. Η διαδικασία κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την AG Bloxam το 1906, αλλά υπάρχουν ενδείξεις ότι η πρακτική της σύντηξης μεταλλικών σκονών σε στερεά αντικείμενα έχει τις ρίζες της στην αρχαιότητα.
Ορισμένες μέθοδοι συνδυάζουν τη συμπίεση της σκόνης και τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης, όπως η θερμή ισοστατική συμπίεση. Η διαδικασία τυπικά περιλαμβάνει τη χρήση πεπιεσμένου αερίου αργού και θερμοκρασίες μεταξύ 900°F (480°C) και 2250°F (1230°C). Η σκόνη συμπιέζεται και συντήκεται ταυτόχρονα, εξοικονομώντας χρόνο και υλικό. Αυτή η μέθοδος παράγει επίσης λεπτότερα τοιχώματα και μεγαλύτερα μέρη σε σύγκριση με τις τυπικές μεθόδους συμπίεσης σκόνης.