Düzünü desək, bir çox tədarükçülər və hətta bəzi mühəndislər birdəfəlik tökmə və toz metallurgiyasını (PM) şəbəkəyə yaxın proseslər kimi birləşdirir və bunu bir gün adlandırırlar. Bu, layiqli başlanğıc nöqtəsidir, lakin əsl hekayəni əldən verir. Seçim yalnız forma ilə bağlı deyil; bu, materialın boş qalaqdan bərk hissəyə qədər olan səyahətindən və bu səyahətin onun ruhuna etdiyindən – onun mikro strukturu, sıxlığı və performans tavanı haqqındadır. Mən layihələrin relsdən çıxdığını gördüm, çünki kimsə sərmayə qoyuluşu üçün qışqıran bir hissə üçün PM-də israr etdi və ya əksinə, prosesin DNT-sini başa düşmədən bir spesifikasiya vərəqini təqib etdi.
Əsas fərq: Maye və Bərk Hal
Bu yolda əsas çəngəldir. Castinq idarə olunan bərkimə haqqındadır. Bir material götürürsən, onu maye halına gətirirsən və bir boşluğa tökürsən. Sehr və baş ağrısı donduqca baş verir. Taxıl quruluşu, büzülmə məsaməliliyi, ərinti elementlərinin ayrılması: hamısı mayedən bərkə keçidi necə idarə etdiyinizə görə diktə olunur. Dükanımızda çoxlu hissələrdən keçdiyimiz investisiya tökmə ilə siz tökmə zamanı turbulentliyə qarşı mübarizə aparırsınız və büzülməni mürəkkəb keramika qabığı ilə bütün yol boyunca qidalandırırsınız. Bu, real vaxt rejimində termodinamika ilə rəqsdir.
Digər tərəfdən, toz metallurgiyası maye fazanı tamamilə atlayır (bir kənara atılır, lakin bu fərqli bir istilik növüdür). Siz bərk metal tozunu bir kalıpda sıxışdırırsınız və sonra hissəcikləri əritmək üçün onu qızdırırsınız. Faydası fenomenal ölçülü tutarlılıq və müəyyən volfram kompozitləri kimi asanlıqla əridilib tökmək mümkün olmayan ərintilər yaratmaq qabiliyyətidir. Lakin Axilles dabanının xas məsaməliliyi var. Bu kiçik boşluqlar şəbəkəsi elastiklik və yorğunluq müddətini məhdudlaşdırır. Siz onu demək olar ki, tam sıxlığa qədər isti izostatik basa bilərsiniz (HIP), lakin indi xərciniz döymə qapısını döyür. Bu, mübadilə oyunudur.
Neft və qaz sektoru üçün klapan komponentini xatırlayıram. Müştərinin ilkin rəsmində bəzi çətin xarici yivlərdə sıx tolerantlıqları üçün PM müəyyən edilmişdir. Lakin hissənin də nazik divarlı bölmələri var idi və yüksək dövrəli yorğunluğa tab gətirmək lazım idi. Biz geri itələdik, keçid təklif etdik qabıq kalıbı tökmə kobalt əsaslı ərintisi ilə, ardınca bu kritik yivlər üçün dəqiq CNC emal. Qabıq qəlibi bizə tipik bir qum tökmə ilə müqayisədə daha incə səth və daha çox izotrop xüsusiyyətlər verdi və gözeneklilik məsələsini atlamaq yorğunluq üçün müzakirə edilə bilməzdi. Hər ikisini sınaqdan keçirdilər. Döküm işlənmiş hissə, yorğunluq testində PM prototipini üç dəfə geridə qoydu. Dərs? Toleranslar emal edilə bilər; əsas maddi bütövlüyü çox vaxt mümkün deyil.
Maddi reallıqlar: Hər şey axmır və ya yığışdırılmır
Material palitranız proses yolunuzu diktə edir, bəzən amansızcasına. At QSY, biz müntəzəm olaraq elastik dəmirdən Inconel 718 kimi nikel əsaslı super ərintilərə qədər hər şeyi tökürük. Bu yüksək performanslı ərintilər dəhşətli axıcılığa malikdir; onlar ləng və nazik hissələrdə səhv qaçışlara meyllidirlər. Onları tökmək üçün əvvəlcədən qızdırılan qəliblər və tez-tez vakuum və ya təzyiq köməyi tələb olunur. Siz sadəcə olaraq bunların əksəriyyətini toz formasına yığa və istifadə edilə bilən hissə əldə edə bilməzsiniz - ərinti elementləri tozun atomlaşdırılması və ya sıxılması zamanı yaxşı oynamır.
Əksinə, PM məsaməli materialların (özünü yağlayan rulmanları düşünün) və odadavamlı metalların konsolidasiyasının kralıdır. Yağın saxlanması üçün ardıcıl 20% həcmli məsaməli hissəni tökməyə çalışmaq qorxulu yuxudur. Lakin PM ilə siz sadəcə sıxılma təzyiqi və sinterləmə dövrünə nəzarət edirsiniz. Bu xüsusi ehtiyac üçün zərifdir. Bir dəfə molibden tige üçün sorğumuz oldu. Molibden tökmək? Həddindən artıq ərimə nöqtəsi və oksidləşmə meyli səbəbindən demək olar ki, mümkün deyil. Baş nazir yeganə əlverişli yol idi və biz layihədən kənarda olduğundan imtina etməli olduq tökmə və emal zolaq. Mağazanızın məhdudiyyətlərini bilmək prosesləri bilmək qədər vacibdir.
Sonra qırıntı hekayəsi var. Castinq çubuqlar, qaçışlar və qaldırıcılar yaradır - bəzən məhsulun çəkisi tökülən ağırlığın yarısından az olur. Bu təkrar emal edilə bilər, lakin yenidən əridilmiş enerjidir. PM təxminən 97% material istifadəsi ilə öyünür; sadəcə sizə lazım olan tozdan istifadə edirsiniz. Bu, alət poladları və ya super ərintilər kimi bahalı materiallar üçün böyük xərc sürücüsüdür. Lakin bu tozun özü külçə ehtiyatından kilo başına astronomik cəhətdən daha bahadır. İqtisadi keçid nöqtəsi material dəyərinə və hissənin həndəsəsinə əsaslanan hərəkətli hədəfdir.
Emal əl sıxma: Əksər hissələrin həqiqətən müəyyən edildiyi yer
Bu, şəbəkəyə yaxın vəd reallığın daşlama çarxına cavab verdiyi yerdir. Çox az tökmə və ya PM hissələri kritik interfeyslər üçün həqiqətən şəbəkə şəklindədir. Onlara demək olar ki, həmişə ehtiyac var CNC emal bitirmək. Və onların necə işləndiyi dünyalar ayrıdır.
17-4PH paslanmayandan yaxşı keyfiyyətli investisiya dökümü, sızdırmazlıq səthində yalnız 0,5 mm-dən 1 mm-ə qədər ehtiyata malik ola bilər. O, gözəl, proqnozlaşdırıla bilən şəkildə işləyir. Bənzər həndəsənin PM hissəsi, sinterdən sonra belə, aşındırıcı və uyğunsuz ola bilər. Bu mikroskopik məsamələr kəsici alətinizin kənarını qıran kiçik boşluqlar kimi fəaliyyət göstərir. Gözəl bir ölçü əldə edirsiniz, lakin alətinizin ömrü azalır. Biz tamamilə fərqli qidalanma/sürət protokolları hazırlamalı və tökmə blanklara nisbətən sinterlənmiş hissələr üçün daha aqressiv soyuducu istifadə etməli olduq. Emaldan sonrakı xərc, erkən nəzərə alınmasa, PM-dən ilkin qənaətləri silə bilər.
Və qüsurlar haqqında danışaq. Döküm qüsuru - büzülmə boşluğu, qum daxilolması - adətən makroskopikdir. Bunu PT və ya RT ilə görə bilərsiniz. PM qüsuru çox vaxt incə olur: sıxlıq qradiyenti, sinterləmə atmosferindən bir qədər karbon tükənmiş zona. Bu, yalnız bir mikroqraf altında görünə bilər və ya bir hissənin yüksək gərginlik testində uğursuz olmasına səbəb ola bilər. Keyfiyyətə nəzarət paradiqmaları fərqlidir. Kritik dinamik komponentlər üçün biz tez-tez tökmə üçün radioqrafik yoxlamada israr edirik, PM hissələri üçün isə partiyanın sıxlığı testi və mikrostruktur təhlili təyin edə bilərik.
Xərc tənliyi: Heç vaxt sadə deyil
Alətlər ilk böyük bölücüdür. Xüsusilə kompleks bir investisiya tökmə kalıbı üçün qabıq kalıbı tökmə, bahadır. Siz mum nümunəsi üçün bir kalıp qurursunuz, sonra hər bir keramika qabığı istehlak materialıdır. Aşağı həcmlər üçün bu, qəddardır. PM alətləri - sıxılma kalıpları - bərkimiş poladdır və göz sulandıracaq dərəcədə bahalı ola bilər, lakin siz on minlərlə dövrə üçün hissələri yumruqlayırsınız. Qırılma həcmi əsasdır. 5000 ədəddən aşağı qaçışlar üçün tökmə tez-tez alət qiymətinə qalib gəlir. 50.000-dən yuxarı, PM qarşısıalınmaz görünməyə başlayır, maddi və performans işi təmin edilir.
Ancaq gözləyin, bir nüans var. Bəs sizin hissəniz altdan kəsilmişsə? Döküm qəlibindəki yan nüvə idarə edilə bilər. PM sıxma qəlibində yan hərəkət mürəkkəbdir, hissənin boşaldılmasını məhdudlaşdırır və alətin qiymətini damdan keçir. Birdən, həndəsi cəhətdən mürəkkəb hissə üçün tökmənin hər hissəyə görə qəlib qiyməti, hətta daha yüksək həcmlərdə belə, PM-nin astronomik alətlərindən aşağı ola bilər. Mən istehsal üçün dizayn görüşlərində oturdum, burada biz tövsiyəni üç dəfə dəyişdirdik, çünki dizayn tək bir alt kəsmə xüsusiyyətini dəyişdirdi.
Təhvil vermə vaxtı başqa bir səssiz xərcdir. Kalıpdan ilk məhsula qədər tökmə prosesi nisbətən tez ola bilər - bir neçə həftə. Xüsusilə xüsusi bir ərinti üçün düzgün metal tozunun alınması aylarla davam edə bilər. Son bir neçə ilin tədarük zənciri böhranları zamanı biz müştəriləri tökməyə qaytardıq, çünki 316L tozun 26 həftəlik geridə qaldığı zaman yenidən əritmək üçün 316L paslanmayan çubuq ehtiyatı əldə edə bildik. Təchizatın etibarlılığı.
Hibrid Düşüncə və Gələcəyə Baxış
Ən maraqlı inkişaflar təmiz tökmə və ya təmiz PM deyil, boz sahədədir. Əsasən plastik bağlayıcı ilə PM olan Metal Enjeksiyon Kalıplama (MIM), kiçik, mürəkkəb investisiya dökümlərindən pay oğurlayır. Ənənəvi PM ilə müqayisədə daha yaxşı səth işi və detallar təklif edir. Digər tərəfdən, sizdə cast-HIP prosesləri var, burada investisiya tökmə götürürsünüz və mikroməsamələri aradan qaldırmaq üçün onu isti-izostatik basaraq sizə saxta sıxlığa malik tökmə həndəsəsini verirsiniz. Biz bunu bəzi yüksək bütövlüklü turbin komponentləri üzərində sınaqdan keçirmişik nikel əsaslı ərintilər. Nəticələr təsir edicidir, lakin xərclər avtomobil üçün deyil, aerokosmik büdcələr üçündür.
Sonra bağlayıcı püskürtmə və digər əlavə istehsal üsulları var. Bəziləri onu PM bitişik adlandırırlar. Siz hələ də pudranı əridirsiniz, ancaq qat-qat zərb olmadan. Alət xərclərinin layihəni öldürdüyü birdəfəlik prototiplər və ya köhnə hissələrin dəyişdirilməsi üçün bu, oyun dəyişdiricidir. Lakin bir neçə yüzdən çox istehsal həcmi üçün sürət və hər hissənin dəyəri hələ də ənənəvi proseslərə toxuna bilməz. Bu tamamlayıcıdır, hələ əvəzedici deyil.
Üç onillikdə geriyə nəzər salsaq, tendensiya qazanan bir proses deyil. Söhbət daha mürəkkəb uyğunluq oyunundan gedir. kimi bir mütəxəssisin rolu Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) yalnız təklif etmək deyil qabıq kalıbı və ya investisiya tökmə və emal. Bu, material-mülkiyyət-proses üçbucağını plan mərhələsindən seçimə rəhbərlik etmək üçün kifayət qədər dərindən başa düşməkdir. Bəzən düzgün cavab yüksək dürüst bir tökmədir. Bəzən bu, dəqiq bir PM hissəsidir. Çox vaxt hansının olmadığını bilmək və metal tökülməmişdən və ya toz sıxılmadan əvvəl bu çağırışı etmək təcrübəsinə və keçmiş uğursuzluqların yaralarına sahib olmaqdır.
