Τι είναι η θερμή επεξεργασία;

Ο όρος “θερμή επεξεργασία” αναφέρεται σε μια διαδικασία μεταλλουργίας σκόνης που συνδυάζει την εναλλασσόμενη δράση της θερμότητας και της μηχανικής πίεσης ή της πίεσης κενού για τη δημιουργία σκληρών και εύθραυστων μετάλλων από μεταλλικές σκόνες υψηλής καθαρότητας. Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία μεταλλουργίας για την ενίσχυση των φυσικών ιδιοτήτων μετάλλων όπως ο χάλυβας, το τιτάνιο και το αλουμίνιο. Η θερμή επεξεργασία ονομάζεται επίσης θερμή συμπίεση ή θερμή ισοστατική επεξεργασία. Η διαδικασία χρησιμοποιεί τρεις τύπους θέρμανσης: επαγωγική, έμμεση αντίσταση και άμεση θερμή πίεση.

Ως αποτέλεσμα της θερμής επεξεργασίας, το επεξεργασμένο μέταλλο αποκτά τα φυσικά χαρακτηριστικά των σφυρηλατούμενων μετάλλων, αναπτύσσοντας τόσο σκληρότητα όσο και ευθραυστότητα. Αυτή η πρόσθετη σκληρότητα καθιστά το μέταλλο που έχει υποστεί θερμή επεξεργασία χρήσιμο για μια ποικιλία εφαρμογών όπου απαιτείται εξαιρετική ανθεκτικότητα. Τα μέταλλα και τα κράματα που δημιουργούνται με αυτόν τον τρόπο χρησιμοποιούνται συνήθως για εξοπλισμό κοπής βαρέως τύπου, όπως τρυπάνια με καρβίδιο και λεπίδες πριονιού.

Η θερμή επεξεργασία πραγματοποιείται μέσω πυροσυσσωμάτωσης, η οποία είναι η θέρμανση ενός κονιοποιημένου υλικού σε κατάσταση ακριβώς κάτω από το σημείο τήξης όπου γίνεται εύκαμπτο σαν πλαστικό. Αυτό προκαλεί τη σύντηξη του κονιοποιημένου μετάλλου, σχηματίζοντας ισχυρούς μοριακούς δεσμούς. Η τεχνική της θερμής επεξεργασίας παράγει επίσης υψηλότερα επίπεδα καθαρότητας επειδή η μεταλλική σκόνη που χρησιμοποιείται για τη θερμή επεξεργασία είναι γενικά ένα υλικό υψηλής καθαρότητας στην αρχή της λειτουργίας.

Κατά τη διαδικασία θερμής επεξεργασίας, η δομή του μετάλλου συμπυκνώνεται και σταθεροποιείται. Χρησιμοποιώντας θερμή συμπίεση κενού, ένα αδρανές αέριο, συνήθως αργό, χρησιμοποιείται για να ασκήσει σταθερή πίεση σε όλες τις πλευρές του μετάλλου που σχηματίζει. Αυτή η πίεση, σε συνδυασμό με τη θερμότητα και την πυροσυσσωμάτωση, δημιουργεί ένα εξαιρετικά συμπαγές και πυκνό τελικό προϊόν που είναι πολλές φορές πιο σκληρό από το μη επεξεργασμένο μέταλλο. Επιπλέον, η διαδικασία αφαιρεί κενά και ατέλειες στο μέταλλο καθώς η πίεση πιέζει προς τα μέσα το μέταλλο που σχηματίζει για να ενισχύσει περαιτέρω τις φυσικές ιδιότητες του μετάλλου και να βελτιώσει περαιτέρω τις ακαθαρσίες του μετάλλου.

Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης που χρησιμοποιείται στη θερμή επεξεργασία μετάλλων είναι απαραίτητη για την κατασκευή μιας ποικιλίας μεταλλικών προϊόντων. Η υγρή πυροσυσσωμάτωση χρησιμοποιείται στη δημιουργία καρβιδίου βολφραμίου ή καρβιδίου με τσιμέντο για κοπτικά εργαλεία. Ο μπρούτζος συντήκεται για χρήση σε ρουλεμάν τροχών λόγω των φυσικών χαρακτηριστικών και του πορώδους του. Ο ανοξείδωτος χάλυβας συντήκεται και χρησιμοποιείται για φίλτρα στις βιομηχανίες τροφίμων και φαρμάκων. Η θερμή επεξεργασία και η πυροσυσσωμάτωση μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση και την προετοιμασία των πολύτιμων μετάλλων που προορίζονται για την κατασκευή κοσμημάτων, εξαρτημάτων αεροναυπηγικής και χειρουργικού εξοπλισμού.