Termenul de prelucrare a metalelor „prelucrare la cald” se referă la un proces de metalurgie a pulberilor care combină acțiunea alternantă a căldurii și a presiunii mecanice sau de vid pentru a crea metale dure și casante din pulberi metalice de înaltă puritate. Este utilizat pe scară largă în industria prelucrării metalelor pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale metalelor precum oțel, titan și aluminiu. Prelucrarea la cald se mai numește și presare la cald sau prelucrare izostatică la cald. Procesul utilizează trei tipuri de încălzire: inductiv, rezistență indirectă și presare la cald directă.
Ca urmare a prelucrării la cald, metalul prelucrat capătă caracteristicile fizice ale metalelor forjate, dezvoltând atât duritatea cât și fragilitatea. Această duritate adăugată face ca metalul prelucrat la cald să fie util pentru o varietate de aplicații în care este necesară durabilitate extremă. Metalele și aliajele create în acest mod sunt utilizate în mod obișnuit pentru echipamentele de tăiere grele, cum ar fi burghie cu vârf de carbură și pânze de ferăstrău.
Prelucrarea la cald se realizează prin sinterizare, care este încălzirea unui material sub formă de pulbere până la o stare chiar sub punctul de topire în care devine flexibil ca un plastic. Acest lucru face ca metalul sub formă de pulbere să fuzioneze împreună, formând legături moleculare puternice. Tehnica de prelucrare la cald produce, de asemenea, niveluri de puritate mai ridicate deoarece pulberea metalică utilizată pentru prelucrarea la cald este în general un material de înaltă puritate la începutul operațiunii.
În timpul procesului de prelucrare la cald, structura metalului este condensată și stabilizată. Folosind presarea la cald sub vid, un gaz inert, de obicei argon, este utilizat pentru a pune presiune constantă pe toate părțile metalului de formare. Această presiune, combinată cu căldura și sinterizarea, creează un produs final foarte compact și dens, care este de multe ori mai dur decât ar fi metalul netratat. În plus, procesul îndepărtează golurile și imperfecțiunile metalului pe măsură ce presiunea împinge în interior metalul care se formează pentru a îmbunătăți și mai mult proprietățile naturale ale metalului și pentru a rafina și mai mult impuritățile metalului.
Procesul de sinterizare utilizat în prelucrarea la cald a metalelor este esențial pentru fabricarea unei varietăți de produse metalice. Sinterizarea lichidă este utilizată la crearea de carbură de tungsten sau carbură cimentată pentru sculele de tăiere. Bronzul este sinterizat pentru a fi utilizat în rulmenții de roți datorită caracteristicilor sale fizice și porozității. Oțelul inoxidabil este sinterizat și utilizat pentru filtre în industria alimentară și a medicamentelor. Prelucrarea la cald și sinterizarea ar putea fi chiar folosite pentru a rafina și condiționa metalele prețioase care sunt folosite în fabricarea de bijuterii, piese aeronautice și echipamente chirurgicale.