Toz Metalurjisinde Kullanılan Temel Malzemeler

Demir bazlı tozlar, otomotiv endüstrisinde dişliler, miller ve bağlantı elemanları gibi yüksek dayanımlı parçalar üretmekte başroldedir.
Sinterleme sonrası yüksek yoğunluk ve manyetik özellik kazandırmak için genellikle karbon, nikel, molibden veya bakır ile alaşımlandırılır.
Atomize demir tozu, en yaygın kullanılan formdur. Karbon oranı kontrolüyle mukavemet ve sertlik dengelenebilir.

2. Bakır ve Bronz Tozları: Elektriksel iletkenliğin yıldızları

Bakır, yüksek iletkenliği nedeniyle elektriksel bileşenlerin üretiminde idealdir.

Bronz (bakır + kalay) tozları ise burçlar, yataklar ve sürtünmeye dayanıklı parçalar için tercih edilir.
Ayrıca antifriksyon özellikleri ile yağlamasız çalışan mekanik sistemlerde yaygındır.

3. Alüminyum Tozları: Hafiflik ve Mukavemet Dengesi

Alüminyum tozları, hafif yapısı sayesinde havacılık ve otomotiv sektörlerinde kullanılır.
Ancak sinterleme sırasında yüzey oksitleri bağ oluşturmayı zorlaştırır. Bu nedenle özel sinterleme atmosferleri (vakum, argon) kullanılır.
Tozlar genellikle atomizasyon veya mekanik öğütme ile elde edilir.

4. Paslanmaz Çelik Tozları: Korozyona Karşı Savunma

Paslanmaz çelik tozları, özellikle gıda işleme makineleri, tıbbi aletler ve kimyasal ekipmanlar için uygundur.

İçerdikleri krom ve nikel alaşımları sayesinde korozyon direnci yüksektir.
304L ve 316L tipi paslanmaz çelik tozları, toz metalurjisinde yaygın kullanıma sahiptir.

 5. Tungsten ve Molibden: Yüksek Erime Noktası Şampiyonları

Bu metaller, 3000 °C’ye kadar çıkan erime noktalarıyla nükleer, uzay ve vakum teknolojisi uygulamalarında vazgeçilmezdir.

Toz metalurjisi bu metallerin şekillendirilmesinde neredeyse tek yöntemdir, çünkü ergitilerek işlenmeleri ekonomik değildir.
Tungsten karbür bileşikleri, kesici takımların üretiminde kullanılır.

6. Titanyum Tozları: Biyouyum ve Uzay Endüstrisi

Titanyum tozları, biyomedikal implantlar (örneğin kalça protezleri) ve uzay araçları için tercih edilir.

Düşük yoğunluk, yüksek mukavemet ve mükemmel biyouyumluluk sunar.
Titanyum tozlarının hazırlanması genellikle gaz atomizasyonu veya hidrid-dehidrid yöntemiyle yapılır.

 7. Seramik ve Kompozit Tozlar: Metal Olmayan Ama Vazgeçilmez

Bazı toz metalurjisi uygulamalarında seramik tozlar (örneğin SiC, Al2O3) veya metal matrisli kompozitler kullanılır.

Bu malzemeler yüksek sertlik, aşınma direnci ve ısı yalıtımı sağlar.
Metal Matrisli Kompozitler (MMC), havacılık ve savunma sanayisinde giderek daha fazla kullanılmaktadır.

8. Toz Üretim Yöntemleri: Hangi Malzeme Nasıl Toz Haline Getirilir?

• Atomizasyon (gaz/su): Demir, alüminyum, paslanmaz çelik

• Redüksiyon: Bakır, demir

• Elektroliz: Yüksek saflıkta bakır

• Kimyasal çöktürme: Seramik ve nano tozlar

• Mekanik öğütme: Sert metaller ve alaşımlar

Her malzeme, kullanım amacına göre farklı bir yöntemle toz haline getirilir. Tozun şekli, büyüklüğü ve dağılımı, sinterleme kalitesini doğrudan etkiler.

 9. Katkı Maddeleri: Bağlayıcılar, Yağlayıcılar ve Alaşım Elemanları

Toz metalurjisi sadece ana metal tozundan ibaret değildir. Üretim sürecinde:

• Bağlayıcılar: Şekil verme aşamasında parçanın dağılmasını önler.

• Yağlayıcılar: Presleme işlemini kolaylaştırır. (örneğin stearik asit)

• Alaşım elementleri: Özellik kazandırmak için eklenir. (karbon, nikel, molibden)

10. Malzeme Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler: Nihai Ürüne Göre Doğru Toz Seçimi

• Elektriksel iletkenlik isteniyorsa: Bakır

• Yüksek sıcaklığa dayanım gerekiyorsa: Tungsten

• Korozyon direnci lazımsa: Paslanmaz çelik

• Biyouyumlu bir yapı arıyorsan: Titanyum
  Malzeme seçimi, ürünün nihai performansını doğrudan etkiler. Hem teknik hem de ekonomik açıdan doğru toz, sürecin başarısını belirler.