Materiały kompozytowe przeznaczone do powłoki nowego rodzaju Mimo że obecne zastosowania metalurgii proszkowej są dobrze wykorzystywane, badacze zajmujący się tą dziedziną nadal opracowują nowe metody przetwarzania, które mogą przynieść znaczące oszczędności czasu i materiałów, a więc również kosztów. Technologie przemysłowe © Shutterstock Znaczącym wyzwaniem dla sektora samochodowego jest produkowanie części o skomplikowanym kształcie bez wad zwiększających ryzyko wystąpienia awarii, ale o dużej niezawodności przy niskim koszcie. W ramach europejskiego projektu PM-MACH badano metalurgię proszkową jako możliwy sposób przetwarzania prowadzący do zmniejszenia kosztów obróbki. Aby zoptymalizować inżynierię kształtowania bliskiego produktowi finalnemu, wykonano części z mieszaniny proszku metalicznego. Jako ważny czynnik decydujący o konkurencyjności brano również pod uwagę maksymalne skrócenie czasu wytwarzania. W metalurgii proszków mieszanina proszków metalicznych wraz z odpowiednimi smarami organicznymi jest najpierw ubijana przez nacisk w matrycy, która definiuje pożądany kształt. Ubity proszek jest następnie podgrzewany w atmosferze ochronnej w temperaturze poniżej jego temperatury topnienia, aby cząsteczki proszku zostały zgrzane razem. Spiekanie zapewnia wytrzymałość części odpowiednią do zamierzonego zastosowania, ale wymaga dalszej ostrożnej i kosztownej obróbki. Firma Platit AG ze Szwajcarii, będąca partnerem projektu, skupiła się na opracowaniu powłok nanokompozytowych zapewniających odporność na ciepło i zarysowania podczas obróbki surowej części silnika. Aby dostosować właściwości powłoki do jej funkcji, badacze w laboratoriach firmy Platit AG rozwinęli standardowe technologie fizycznego osadzania z pary (PVD, Physical Vapour Deposition). W wyniku osadzania bardzo różnych materiałów, składniki takie jak chrom (Cr) i glin (Al) z krzemem (Si) nie zostają całkowicie wymieszane. Ziarenka nanokrystalicznego azotku chromu i glinu (CrAlN) zostały następnie osadzone w amorficznej matrycy azotku krzemu (SiNx). Dzięki większej twardości i odporności na tarcie powłoki o strukturze nanokompozytowej okazały się dotrzymywać kroku nawet grubym powłokom osadzanym chemicznie z pary. Powłoki te zostały udostępnione do wykorzystania przemysłowego w zastosowaniach formujących ze znakiem towarowym nACVIc®.
