La metallurgia delle polveri consiste nel compattare una miscela di polveri metalliche in un utensile o stampo con forma negativa del pezzo e nel sinterizzare il compattato in un forno a una temperatura inferiore al punto di fusione del metallo di base.

La materia prima di base di un componente strutturale in acciaio sinterizzato è una polvere di metallo puro o di acciaio, ecc.). La polvere di base viene frequentemente miscelata con altri elementi leganti o additivi (come grafite, nichel, rame e altri), opportunamente dosati al fine di ottenere la composizione chimica del materiale finale.

La miscela di polveri risultante viene compattata all’interno di un utensile o uno stampo con forma negativa del pezzo finale, applicando una determinata pressione in funzione della densità finale da ottenere.

I compattati vengono cotti in un forno di sinterizzazione. Questa operazione consiste nel riscaldamento del pezzo a una temperatura tra 700 ºC e 1.300 ºC per un certo tempo ad atmosfera controllata. L’elevata temperatura provoca la saldatura delle particelle di polvere e la diffusione degli elementi leganti.

Il risultato di questo processo è un pezzo metallico strutturalmente funzionale, di elevata precisione dimensionale e con una certa microporosità.

In determinati casi, i componenti sinterizzati in acciaio devono essere sottoposti a operazioni di lavorazione complementari alla sinterizzazione. L’obiettivo è modificare una o più caratteristiche per rendere il componente idoneo a funzionare.

• Sigillatura della porosità. Consiste nel riempimento della porosità con un prodotto chimico. Una resina rende il pezzo impermeabile e l’infiltrazione con rame aumenta la resistenza meccanica.
• Impregnazione con olio. Si ottiene l’autolubrificazione, in quanto l’olio contenuto nella porosità funge da lubrificante dell’interfaccia albero-boccola.
• Calibratura. Consiste nella ricompattazione del pezzo sinterizzato in uno stampo rigido al fine di aumentare la densità, migliorare la precisione e la rugosità e/o creare figure in rilievo.
• Lavorazione meccanica. Viene realizzata per ottenere forme o tolleranze non ottenibili con la compattazione: tornitura, rettifica, fresatura, foratura, filettatura, smerigliatura, levigatura, ecc.
• Sbavatura e pulizia. Barilatura, granigliatura, spazzolatura, levigatura, ecc.
• Trattamenti termici. Tempra e rinvenimento, cementazione, carbonitrurazione, nitrurazione ionica, ricottura, vaporizzazione, ecc.
• Rivestimenti. Zncatura, cromatura, nichelatura, fosfatazione, PTFE, ecc.
• Giunzione con altri componenti. Saldatura, brasatura, sinter-bonding, incollaggio, rivettatura, sovrastampaggio, ecc.