Prášková metalurgia vytvára precízne kovové súčiastky s rôznymi vlastnosťami

Prášková metalurgia patrí rozhodne medzi moderné priemyselné odvetvia. Ako už hovorí názov, základom sú kovové prášky, ktoré sa lisujú do foriem a následne sa tepelne spracujú. V porovnaní s klasickými technológiami, ktoré sa používajú napríklad v zlievarenstve, vznikajú kovové súčiastky takýmto spôsobom jednoduchšie a efektívnejšie.

„V práškovej metalurgii len miešame kovy, také, aké podľa našich znalostí považujeme za správne. A potom hľadáme parametre tepelného spracovania, aby sme to upiekli, čo voláme sintrovanie, upiekli v peci tak, ako sa pečie pizza, torta,“ vysvetľuje pán Artur Gevorkyan, riaditeľ, Gevorkyan.

V kuchyni vývojárskeho tímu Gevorkyan sa pritom pripravujú rôzne recepty pre miešanie kovov, aby sa dosiahli požadované parametre výrobku. Tímu pri pokusoch pomáhajú počítačové algoritmy a simulácie, vďaka ktorým môžu zistiť, čo sa s kovmi deje počas lisovania.

„Vieme tými kombináciami materiálov dokonca urobiť tak, že jedna a tá istá súčiastka bude pevná v jednej časti a druhá časť súčiastky naopak bude veľmi jemná. O tom je celá tá kuchyňa, že vedieť, čo sa stane a z toho vychádzať pri dizajne lisovacích foriem.“

Na základe zistených mechanických vlastností a tvaru sa prostredníctvom práškovej metalurgie dajú vytvárať presné výrobky, ktoré zvyčajne nepotrebujú dodatočné mechanické opracovanie. Efektivitu a rýchlosť výroby pritom ocenil nielen automobilový priemysel.

„Vieme urobiť súčiastku za sekundu. To znamená, že za hodinu vychádzame na tisíce kusov a až milióny, keď hovoríme o mesačnej produkcii. Dodávame pre kozmetický priemysel, dodávame pre ropný priemysel. Málokto, ako my, dodáva pre zbrojárstvo. Nájdete naše súčiastky na kabelkách.“

Kombinovať sa v podstate dajú akékoľvek kovové materiály, ktoré do výroby prichádzajú v práškovej forme. Kovové zrnká majú zvyčajne rozmery medzi 10 až 20 mikrónmi. Pri procese spekania sa hlavný materiál zahreje asi na 90 percent teploty tavenia, aby sa jednotlivé zrnká kovu začali na seba lepiť.

„K tomu vždy je pridaný nejaký dodatočný materiál, ktorý naozaj plne už je roztavený a slúži ako lepidlo medzi tými zrnkami, aby zlepil všetko. Takže hovoríme potom o teplotách od niekde od 1200 po 1600 stupňov.“

Práškovou metalurgiou sa dajú vyrobiť rôzne komponenty. Ak však treba vytvoriť menší výrobok, ktorý môže mať zložitý tvar alebo sa skladá z drahších materiálov, inžinieri z Gevorkyan použijú technológia vstrekovania. Na tento spôsob má pritom team k dispozícii sériu moderných zariadení.

„My roztavíme plast, aby sme nemuseli roztaviť kov a ten roztavený plast nám unáša kovové zrnká. Unáša ich tam, kde potrebujeme. Takže vieme vyrobiť čokoľvek, čo je vyrobené doteraz z plastu. My vieme obstreknúť v tej kombinácii, kde je polka materiálu plast ako unášač a polka materiálu akýkoľvek kov. Naozaj od zlata po železo.“

Plast sa potom z kovu doslova vyperie v špeciálnych priemyselných práčkach a zostane už len výrobok. Ten má však v sebe póry, a tak opäť putuje do sintrovacích pecí, kde sa spečie na požadovaný rozmer. Takto sa dajú vyrábať napríklad aj implantáty do ľudského tela, či skalpely, keďže práve pri nich je dôležité, aby nemali póry, v ktorých by sa inak mohli udržiavať baktérie. Gevorkyan k tomu používa metódu takzvaného izostatického lisovania za tepla, v špeciálnej pancierovej nádobe, ktorá je zároveň aj pecou.

„Nasypú sa súčiastky, čokoľvek, hotové výrobky, môžu to byť odliatky, môžu to byť práškované súčiastky alebo vstrekované súčiastky. A to sa zavrie, zohreje sa a pustí sa obrovský tlak plynu niekde na úrovni 1500 barov. A ten tlak plynu zhutní súčiastky a likviduje všetky póry.“

Odborníci z Gevorkyanu sa nevyhýbajú ani inovatívnym technológiám v podobe 3D tlačiarne. Zatiaľ síce len na tlač nekovových materiálov, no plány do budúcna sú jasne dané.

„Používame ju bežne na našom servisnom stredisku. Takže keď sa niečo zlomí na stroji, už nečakáme, keď nám o tri týždne, o štyri týždne, výrobca stroja dodá náhradný diel. My si ho skreslíme, vytlačíme a ráno máme. A chceme, našou myšlienkou je, že do takého stavu dostať aj tlač 3D kovových materiálov,“ uzatvára pán Artur Gevorkyan, riaditeľ, Gevorkyan.

Unikátne technológie, ktoré má teda technologický líder k dispozícii, dokážu pomôcť rôznym odvetviam. Nakoniec práve prášková metalurgia je v súčasnosti veľmi efektívny spôsob sériovej výroby presných kovových súčiastok. No skutočnou hodnotou je zohratý tím vývojárov aj zo Slovenska, ktorý vie daný „kovový“ recept vyvinúť úplne na mieru rôznych požiadaviek.