Formningsprocessen av pulvermetallurgiska delar är ett avgörande steg för att omvandla metall- eller legeringspulver till gröna kroppar med förutbestämda geometriska former och tillräcklig grönstyrka. Dess kvalitet avgör direkt den efterföljande sintringseffekten och prestandan hos den färdiga produkten. Denna process, centrerad på tryck, gör det möjligt för löst pulver att uppnå hög-densitetsarrangemang och formfixering i en form, vilket erbjuder fördelar vid nästan-net-formning och massproduktion, och spelar således en viktig roll i modern tillverkning.
Den grundläggande processen för pulvermetallurgiformning är kompressionsformning. Först fylls en fast mängd pulver jämnt i formhåligheten. Ett stabilt tryck vinkelrätt mot pressriktningen appliceras med hjälp av en mekanisk eller hydraulisk press, vilket gör att pulverpartiklarna närmar sig varandra under tryck och genomgår plastisk deformation eller brott och bildar därigenom en tät grön kropp. I detta skede påverkar partikelstorleksfördelningen, morfologiska egenskaper och smörjmedelsinnehållet hos pulvret avsevärt friktionsmotståndet mellan partiklar och likformigheten i fyllningen, vilket bestämmer likformigheten hos den gröna kroppens densitet och urformningsprestandan. Rimligt presstryck och hålltid kan minska dimensionell återfjädring orsakad av elastiska efterverkningar och förbättra formbevarandet.
Vid kompressionsformning är formdesign en avgörande förutsättning för framgång i processen. Kavitetsdimensionerna måste heltäckande beakta pulvrets lösa densitet, kompressionsförhållande och sintringskrympning för att säkerställa dimensionsnoggrannheten för den färdiga produkten efter sintring. Formmaterialet bör ha hög slitstyrka och tillräcklig hållfasthet för att motstå slitage och utmattning orsakad av upprepad hög-trycksbelastning. Dessutom, för komplexa strukturella delar, kan fler-steg, multi-pressning eller kombinerade formar användas för att minska densitetsgradienter och bilda döda zoner.
För att ytterligare förbättra formningskvaliteten och anpassa sig till komplexa formkrav har industrin utvecklat olika speciella formningsprocesser. Isostatisk pressning använder flytande eller gasmedier för att applicera enhetligt tryck på pulvret i alla riktningar, vilket resulterar i en grön kropp med en mer konsekvent densitetsfördelning, lämplig för stora eller oregelbundet formade delar. Formsprutning blandar pulver med ett polymerbindemedel för att bilda en pasta, som sedan sprutas in i formhåligheten genom en formsprutningsmaskin. Den är lämplig för små, komplicerade och stora-volymer av små delar; bindemedlet kan tas bort före sintring för att få en nästan-nät-grön kropp. Varmpressning innebär pressning vid en måttligt förhöjd temperatur för att förbättra pulverplasticiteten och minska friktionen, och därigenom öka densiteten och styrkan hos den gröna kroppen och minska efterföljande sintringskrympfluktuationer.
Att kontrollera processparametrar under formningsprocessen är lika viktigt. Det tryck som krävs behöver optimeras utifrån materialsystem och produktform. För högt tryck kan leda till formslitage och pulverkallsvetsning, medan otillräckligt tryck resulterar i otillräcklig densitet och lätt deformation under sintring. Pressningshastigheten påverkar pulverfyllningen och ventileringseffektiviteten; för hög hastighet kan fånga in luft och skapa inre porer, medan för låg hastighet minskar produktionseffektiviteten. Typen och mängden av smörjmedel måste balansera enkel urtagning och sintringsrenlighet för att undvika defekter orsakade av rester.
Den färdiga gröna kroppen måste genomgå urtagning, inspektion och avbindning (för formsprutning) innan den går in i sintringsstadiet. I detta skede, även om den gröna kroppen har en viss styrka, har den ännu inte bildat en metallurgisk bindning, och dess formstabilitet beror fortfarande på densiteten och enhetligheten hos den initiala formningen. Därför bestämmer formningsprocessen inte bara produktens kontur utan lägger också grunden för sintringsförtätning och prestandautveckling.
Sammantaget använder gjutningsprocessen för pulvermetallurgiska delar primärt pressning, kombinerat med formoptimering och olika speciella formningstekniker, för att uppnå kontroll över form, densitet och prestanda i ett tidigt-skede. Vetenskaplig inställning och kontroll av presstryck, hålltid, formstruktur och extra processparametrar är det grundläggande sättet att säkerställa kvaliteten på gröna ämnen och förbättra konsistensen och tillförlitligheten hos färdiga produkter. Det är också kärnan för pulvermetallurgi för att uppnå hög-precision och hög-produktion.