Metalurgi serbuk adalah istilah luas yang mencakup spektrum metode yang luas dimana bahan atau bagian yang berbeda dibuat dari padatan serbuk logam. Metode PM dapat mencegah atau setidaknya sangat mengurangi, kebutuhan untuk menggunakan proses fabrikasi logam yang mahal, sehingga mengurangi kerugian produksi dan akibatnya menurunkan harga produk. Ini karena melalui proses yang dipantau dan direncanakan dengan hati-hati yang mencakup semua langkah yang diperlukan untuk membuat produk akhir, PM juga memungkinkan kontrol yang lebih baik atas sifat dan reaksi material dan, dengan demikian, dapat menambah penghematan biaya yang signifikan untuk setiap pengembangan produk atau upaya manufaktur. Namun, dengan manfaat seperti itu muncul beberapa efek berbahaya yang, jika tidak dikelola dengan hati-hati, dapat membuat teknik PM tidak berguna. Ini termasuk:
Masalah terkait kelarutan: Karena PM melibatkan penggunaan logam, maka secara alami rentan terhadap masalah kelarutan. Akibatnya, serbuk logam cenderung membentuk gumpalan saat terkena panas. Jika tidak segera dihilangkan, gumpalan ini dapat berkembang menjadi garis-garis halus, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kerusakan permukaan. Sementara gumpalan ini dapat terbentuk melalui agregasi sederhana selama pemanasan, mereka juga dapat terjadi sebagai akibat dari kontak dengan oksida logam di dekatnya, yang akan menyebabkan reaksi yang dikenal sebagai karat ionik. Oksida logam dapat menyebabkan korosi jika tidak segera dihilangkan, yang dapat sangat membatasi kemampuan PM untuk mencapai permukaan akhir yang diinginkan.
Kaitannya dengan proses pembentukan logam: Logam atau paduan tertentu yang lebih rentan terhadap kekakuan mekanis pada suhu yang lebih tinggi telah digabungkan dalam teknik PM. Ini termasuk baja (seperti baja tahan karat asitik dan titanium austenitik) dan paduan paduan (misalnya, baja tempa dan boron nitrida, yang lebih tahan terhadap kelelahan tetapi rapuh). Sementara sifat ini membuat komponen ini berguna untuk aplikasi pembentukan logam suhu tinggi, mereka juga dapat membatasi sifat mekanik komponen lain. Karena keterbatasan ini, metalurgi serbuk harus sering memanaskan komponen terlebih dahulu sebelum membentuknya, untuk menghindari pembentukan kekakuan mekanis. Ini memastikan bahwa komponen PM dipanaskan secara merata selama pembuatan, memastikan konsistensi keseluruhan dalam kinerja komponen.
Cetakan injeksi logam bubuk (PMI) adalah proses membentuk bagian-bagian kecil dengan cepat dari blok bahan bubuk yang dipanaskan. PMI umumnya digunakan untuk produksi suku cadang presisi, terutama yang membutuhkan sudut, dimensi, dan bentuk yang presisi. Bagian berlapis bubuk dapat dibentuk pada suhu serendah 100 derajat Celcius, meskipun suhu yang lebih rendah dapat dicapai dengan menggunakan sistem PMI canggih. Karena efisiensinya yang ekstrem, suku cadang PMI sering memainkan peran penting dalam aplikasi militer dan kedirgantaraan. Mereka digunakan di semua aspek industri ilmu kehidupan yang kompleks, seperti manufaktur mikroelektronika, pembakaran bahan bakar, dan pelumas, serta dalam praktik gigi dan medis.
Selain sangat produktif, sistem PMI juga dapat menawarkan tingkat keandalan dan daya tahan yang tinggi. Karena mereka menggabungkan suhu tidak beku dan efek pembentukan logam yang kuat, mereka menghilangkan persyaratan untuk proses pembentukan logam tradisional seperti penggulungan dan penggilingan tekan, secara signifikan memperpanjang masa pakai produk. Selain itu, karena komponen pembentuk logam terbentuk segera setelah pemanasan, produsen suku cadang dapat mempercepat kerangka waktu manufaktur dengan menghindari upaya awal yang mahal dan biaya material. Sebagai hasil dari kemampuan mereka untuk membentuk bagian dalam waktu yang lebih singkat, mereka juga menawarkan fleksibilitas dan produktivitas yang lebih tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, PM menjadi semakin populer di industri manufaktur karena produktivitasnya yang ekstrem, efektivitas biaya, dan sifat keamanan lingkungan yang unik. Misalnya, karena peningkatan kemampuan proses PM untuk membentuk suku cadang baja tahan karat yang sangat halus, produsen kini dapat mengurangi jumlah proses yang diperlukan untuk mencapai suku cadang yang seragam dan berkualitas tinggi. Dengan menggunakan teknik PM, produsen dapat membentuk paduan dengan usaha yang jauh lebih sedikit daripada yang diperlukan, yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan tingkat keseragaman yang tinggi bahkan saat mereka pindah ke perusahaan pengerjaan logam butik yang lebih kecil dan lebih banyak dan mengalihdayakan pekerjaan berkualitas lebih rendah. Selain itu, dengan menggunakan teknik PM, perusahaan dapat mengurangi jumlah limbah dari proses penggilingan dan stamping tradisional, menghemat biaya material yang seharusnya diperlukan untuk suku cadang yang disesuaikan.
Sejak awal, proses pembentukan logam sangat bergantung pada kemampuan untuk membentuk bahan pada suhu tinggi, sebagai akibat dari kecenderungan bahan untuk mengembang ketika dipanaskan hingga kekuatan tarik. Dengan demikian, sifat pengerasan termal dari banyak bahan populer seperti aluminium dan baja tahan karat telah meningkat secara signifikan selama beberapa dekade terakhir. Selain itu, metode PM memungkinkan produsen untuk secara tepat mengontrol pembentukan gelembung logam selama operasi pembentukan logam. Gelembung-gelembung ini, yang kadang-kadang disebut sebagai “pengangkatan” atau “punch form”, sangat berguna untuk membentuk dan membuat komponen otomotif pada suhu tinggi dan dengan tekanan eksternal yang konsisten.
Kemampuan untuk membuat suku cadang dan komponen yang diproduksi melalui PM sangat menguntungkan karena suku cadang dan komponen ini lebih tahan lama dan bertahan lebih lama daripada proses manufaktur alternatif seperti pencetakan injeksi dan stamping. Selain itu, seiring bertambahnya usia peralatan pembentuk logam, menjadi lebih sulit dan lebih mahal untuk membuat suku cadang baru dan untuk memastikan hasil yang konsisten dan dapat diulang. Terakhir, karena mesin pembentuk logam PM dapat menggabungkan berbagai teknologi dan aplikasi inovatif, mesin ini juga memberikan fleksibilitas yang lebih besar kepada produsen dalam memproduksi berbagai jenis produk. Dengan demikian, kemajuan yang dibuat oleh Metalurgi Serbuk dan teknik pembentukan logam lainnya telah memperluas cakupan pengembangan produk oleh perusahaan dan secara dramatis meningkatkan variasi produk yang dapat diproduksi.
