Comparasion of Various Powder Forming Methods

Abstract

Powder metallurgy is method which is able to process work piece by following the phase of metal and ceramic powder production, powder forming, and sintering. The powder metallurgy is used in many ares especiailly in autımotive industry. Powders metalurgy provides advantages if comparing with conventiounus methods such as: low loss of raw material and low unit of production cost (in processing of scores process work). Powder metallurgy is able to process of process works which has complex geometry or high melting temperature. Also material can process with powder metallurgy method which can not alloy with conventional techniques. Powder forming constitutes an important area in powder metallurgy. In this paper, conventional powder forming methods such as: single action pressing, double action pressing, hot isostatic pressing, cold isostatic pressing, powder forging, powder injection moulding, powder extrusion, powder rolling, slip casting, tape casting methods are expressed and compared.

Keywords

• Toz metalurjisi
• Toz sıkıştırma
• Toz haddeleme
• Şerit döküm
• Toz dövme
• Toz ekstrüzyon

Çeşitli Toz Sıkıştırma Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Öz

Toz metalürjisi metal veya seramik malzeme tozlarının üretilmesi, bu tozların şekillendirilmesi ve sinterlenme aşamaları ile iş parçası eldesine imkân veren bir yöntemdir. Toz metalürjisi yöntemi otomotiv sektörü başta olmak üzere pek çok alanda kullanılmaktadır. Geleneksel yöntemlere nazaran düşük hammadde kaybı, düşük birim üretim maliyeti (yüksek sayıda iş parçası üretimi halinde) gibi avantajlar sağlamaktadır. Toz metalürjisi yöntemi karmaşık geometriye sahip, yüksek ergime sıcaklığına sahip iş parçaları, geleneksel yöntemlerle alaşımlayamayacak malzemelerin üretimi için kullanılan bir yöntemdir. Tozların sıkıştırılması toz metalürjisinin önemli bir alanını teşkil eder. Bu makalede geleneksel toz sıkıştırma yöntemleri; Tek yönlü presleme, çift yönlü presleme, soğuk izostatik sıkıştırma, sıcak izostatik sıkıştırma, toz dövme, toz enjeksiyon, toz ekstrüzyon, toz haddeleme, çamur (slip) döküm ve şerit döküm yöntemleri anlatılmış ve bu yöntemlerin bir karşılaştırılması yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Toz metalurjisi
• Toz sıkıştırma
• Toz haddeleme
• Şerit döküm
• Toz dövme
• Toz ekstrüzyon

Kaynakça

1. Alpugan, Z. (1981). T/M'de Presleme Tekniği ve Nükleer Yakıt Üretimine Uygulaması. Tübitak.
2. Aritman, İ. (2014). Soğuk İzostatik Presleme ile Üretilen Al/SiCp Metal Matrisli Kompozitlerde Faktör Etkileşimlerinin Mekanik Özelliklere Etkisi ve Karakterizasyon Çalışmaları. Yüksek Lisans Tezi. Ege Üniversitesi.
3. Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Winston, K. (2010). Design for Powder Metal Processing. Product Design for Manufacture and Assembly (s. 11).
4. Çalışkan, F. (2016). Seramiklerin Şekillendirilmesi. Ders Notları. Sakarya Üniversitesi.
5. Dikici, B. (2010). Toz Metalurjisi Yöntemiyle Nikel Titanyum Alaşımlarının Üretimi, Yüksek Lisans Tezi. İTÜ. German, M. R. (2005). Powder Metallurgy Particulate Materials Processing. Metal Powder Industries Federation, (s. 528). New Jersey.
6. Hayashi, T. (1991). Surface Chemistry of Ceramic Shaping Processes. FC Annual Report for Overseas Readers (s. 16-36). Japan Fine Ceramic Association.
7. Henderson, R. J., Chandler, H. W., Akisanya, A. R., Barber, H., & Moriarty, B. (July 2020). Finete Element Modeling of Cold Isostatic Pressing. Journel of the European Ceramic Society, (s. Volume 20, 1121-1128). doi:https://doi.org/10.1016/S0955-2219(99)00280-0.
8. Herman, S. (1978). Sintering an Economical Process for the Manufacture of Metalic Precision Parts. Mannesman Konferans Notları. Almanya.

9. Kempton, H. R. (1993). History of Powder Metallurgy. Metals Handbook, Volume 7 (s. 14-20). içinde U.S.A.
10. Lindkop, P., & Arbstedt, P. (1986). Iron Powder Manufacturing Technigues: A Brief Review. Powder Metallurgy, Volume 29, Number 1. içinde doi:https://doi.org/10.1179/pom.1986.29.1.14.
11. Mistler, R. E., & Twinname, E. R. (2000). Tape Casting, Theory and Practice. American Ceramic Society. Westerville, OH.
12. Novak, P., Benediktova, D., Mestek, S., Tsepeleva, A., & Kopecek, J. (10 January 2023). Aluminum alloys with natural ratio of alloying elements manufactured by powder metallurgy. Journal of Alloys and Compunds, (s. Volume 931). doi:https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167440.
13. Özay, Ç. (2004). Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretilen Cu-C-Al2SiO5 Kompozitinin Abrisiv Aşınma Dayanımının Araştırılması.
14. Prof. J. S. Colton. (2011). Manufacturing Processes and Equipment.
15. Rojas-Diaz, L., Verano-Jimenez, L., Munoz-Garcia, E., Esguerra-Arce, J., & Esguerra-Arce, A. (15 January 2020). Production and characterization of aluminum powder derived from mechanical saw chips and its processing through powder metallurgy. Powder Technology, (s. vOLUME 360, 301-311).
16. Sarıtaş, S. (1995). Powder Metallurgy Processed Materials. Metallurgy and Materials (s. 437-445). içinde Gazi Üniversitesi.
17. SubsTech ,Isostatic Pressing of Metallic Powders. (2017, 12 11). http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=isostatic_pressing_of_metallic_powders.
18. Schuetz, J. E., Khoury, I. A., & Di Chiara, R. A. (1997). Water-Based Binder for Tape Casting. Ceramic Industry (s. 42-44). içinde
19. Skotnikova, K., Kursa, M., & Szurman, I. (2015). Powder Metallurgy. Technical University of Ostrava.
20. Toplan, N. (2015). Pekiştirme ve Presleme Teknikleri. Ders Notları. Sakarya Üniversitesi.
21. Wu, Q., Li, C., & Tang, H. (15 September 2010). Surface Characterization and Growth Mechanism of Laminated Ti3SiC2 Crystals Fabricated by Hot Isostatic Pressing. Applied Surface Sicence, Volume 256, 6986-6990. doi:https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.05.012