Η μηχανική κράμα είναι μια τεχνική επεξεργασίας μεταλλουργικής σκόνης που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κραματοποιημένων μετάλλων από στοιχειώδεις και προ-κράμα σκόνες. Αυτή η διαδικασία δύο μερών επιτυγχάνεται με σύνθλιψη των βασικών υλικών σε ένα μύλο με σφαιρίδια, που ακολουθείται από συγκόλληση ψυχρής. Η διαδικασία μηχανικής κραματοποίησης μπορεί να παράγει μέταλλα σούπερ κράματος σχεδιαστών που κληρονομούν τις επιθυμητές φυσικές ιδιότητες των διαφόρων στοιχειακών σκονών που χρησιμοποιούνται στη δημιουργία τους. Λόγω αυτής της ικανότητας, η διαδικασία έχει χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μετάλλων σούπερ κράματος που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή διαστημικών σκαφών και δορυφορικού εξοπλισμού.
Το πρώτο στάδιο της διαδικασίας ονομάζεται κάταγμα. Αυτό ουσιαστικά περιλαμβάνει τη σύνθλιψη των μετάλλων ή των στοιχείων προ-κράματος σε λεπτή μορφή σκόνης. Με τη σύνθλιψη των βασικών υλικών σε μια τέτοια σκόνη, σχηματίζονται καλύτεροι μοριακοί δεσμοί στη διαδικασία ψυχρής συγκόλλησης που ακολουθεί. Για την ολοκλήρωση του έργου της θραύσης, χρησιμοποιείται ένας ειδικός τύπος βιομηχανικού μύλου.
Ο μύλος με σφαιρίδια είναι ένας περιστρεφόμενος μύλος σε σχήμα βαρελιού που λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένας ανατροπέας βράχου. Στη μηχανική κραματοποίηση, τα μέταλλα ψυχρής συγκόλλησης τοποθετούνται στο βαρέλι μαζί με μέσα λείανσης. Ενώ τα μέσα λείανσης μπορεί να διαφέρουν, οι κοινές επιλογές περιλαμβάνουν βότσαλα από πυρόλιθο και μπάλες από κεραμικό ή ανοξείδωτο χάλυβα. Όταν ενεργοποιείται ο μύλος με σφαιρίδια, η κάννη αρχίζει να περιστρέφεται και περιστρέφει τον συνδυασμό μετάλλου και μέσων λείανσης μέσα. Καθώς το μέσο καταρράκτη και πέφτει, συνθλίβει το μέταλλο σε σκόνη για να το προετοιμάσει για το επόμενο βήμα της διαδικασίας.
Το δεύτερο μέρος της διαδικασίας μηχανικής κραματοποίησης είναι η ψυχρή συγκόλληση. Αυτό περιλαμβάνει την τοποθέτηση των σκονών των συστατικών προ-κράματος μαζί κάτω από την ακραία πίεση ενός κενού. Οι μεταλλικές σκόνες στη συνέχεια θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες στις οποίες λαμβάνει χώρα μια διαδικασία που ονομάζεται πυροσυσσωμάτωση και μπορούν να σχηματιστούν μοριακοί δεσμοί. Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες σε συνδυασμό με την πίεση του κενού ουσιαστικά συγκολλούν ή συγκολλούν τη μεταλλική σκόνη χωρίς να χρειάζεται να λιώσει.
Η ψυχρή συγκόλληση ονομάζεται έτσι επειδή, σε αντίθεση με την παραδοσιακή συγκόλληση, τα μέταλλα δεν φτάνουν ποτέ σε λιωμένο στάδιο. Αντί να λιώσει τα μέταλλα για να επιτευχθεί σύντηξη, το ψυχρό συγκολλημένο μέταλλο θερμαίνεται σε λιγότερο από ένα βαθμό μακριά από τη θερμοκρασία τήξης του χρησιμοποιώντας θερμή ισοστατική πίεση (HIP). Αυτή η θερμοκρασία ονομάζεται σημείο επανακρυστάλλωσης. Η χρήση του HIP στη διαδικασία μηχανικής κραματοποίησης βοηθά στη δημιουργία ομοιόμορφου μεγέθους κόκκων σε όλο το κράμα. Παράγει επίσης ανθεκτικά στη θερμότητα μέταλλα και σούπερ κράματα. Η χρήση του HIP διασφαλίζει ότι κάθε μοριακή καταπόνηση από τη διαδικασία ψυχρής συγκόλλησης αναιρείται.