İnsanların çoxu “toz metallurgiyası sənayesi”ni eşidəndə onlar sadə bir presləmə və qarışdırma prosesini təsəvvür edirlər – tozu qarışdırın, sıxın, qızdırın, hazırlayın. Bu, dərslik versiyasıdır və bu, çoxlu aşağı hissələrə və incimiş mühəndislərə səbəb olan təhlükəli həddən artıq sadələşdirmədir. Reallıq daha qarışıq, daha nüanslıdır və səmimi desək, əsl mühəndisliyin baş verdiyi yerdədir. Bu, yalnız forma yaratmaq deyil; bu, məsaməliliyin idarə edilməsi, sinterləmə sonrası taxıl sərhədlərinə nəzarət və toz kimi başlayanda ərintilərin necə davrandığını anlamaqdan ibarətdir. Çox sayda dizaynın uğursuz olduğunu görmüşəm, çünki onlar PM-ni emal üçün ucuz əvəzedici kimi qəbul ediblər, onun unikal material xüsusiyyətlərinə məhəl qoymayıblar.
Ərinti Müəmması və Sıxlıq Reallıqları
Materiallardan danışaq. Toz şəklində nikel əsaslı və ya kobalt əsaslı olanlar kimi xüsusi ərintilərin vədi aşınma və yüksək temperatur tətbiqləri üçün böyükdür. Lakin vədlə hissə arasında uçurum böyükdür. Siz sadəcə bir işlənmiş ərinti spesifikasiyasını götürə və toz versiyasının eyni rəqəmlərə çatacağını gözləyə bilməzsiniz. Əvvəlcədən ərinmiş toz və elementar qarışıq marşrutu sinterləmə zamanı ölçülü sabitlikdən tutmuş son yorğunluq gücünə qədər hər şeyi diktə edən əsas seçimdir. Elementar qarışıqlarla siz istilik dövrü ərzində diffuziyanın mükəmməl olmasına inanırsınız - bu, nadir hallarda olur, əgər dövr düzgün deyilsə, heterojen mikrostrukturlara səbəb olur.
Bu birbaşa sıxlığa bağlıdır. Tam sıxlığa yaxın olmağı hədəfləmək çox vaxt standart sinterləmədən kənara çıxmaq deməkdir. Söhbət metal injection qəlibdən (MIM) və ya isti izostatik presləmədən (HIP) gedir. Lakin sıxlığın hər bir addımı qiymət artımı və həndəsi məhdudiyyətlərlə gəlir. Məsələn, HIP kompleksdə qalıq məsamələri aradan qaldırmaq üçün əladır toz metallurgiyası bir hissəsi, deyək ki, turbin qanadının prototipi, lakin bu, zəif dizayn edilmiş sinterləmə qaçışı üçün hər şeyin müalicəsi deyil. HİP-in effektiv şəkildə sağalması üçün gözeneklilik bağlanmalı və təcrid olunmalıdır; bir-birinə bağlı səth məsaməliliyi sabitləşməyəcək.
Praktik baş ağrısı? Sinterlə bərkidici poladlar. Onlar ikinci istilik müalicəsindən yan keçərək birbaşa sinterləmə sobasından yüksək güc əldə etməyə imkan verir. Mükəmməl səslənir. Lakin sinterləmə kəmərinizdəki soyutma dərəcəsi kritik bir proses parametrinə çevrilir. Çox yavaş və martensitik çevrilməni əldə etmirsiniz; çox sürətli və təhrif olunma riskiniz var. Sadə bir flanş komponenti üçün qaz axını və kəmər sürətlərini tənzimləmək üçün həftələr sərf etdim, ancaq bir dizayn cımbızından bir qədər kütlənin bir qədər dəyişməsinin hər şeyi yenidən atdığını gördüm. Bu daimi tarazlıq hərəkətidir.
Baş nazirin emalla görüşdüyü yer: qaçılmaz əl sıxma
Demək olar ki, heç bir mürəkkəb PM hissəsi həqiqətən şəbəkə şəklində deyil. Ən yaxşı alətlər və proses nəzarəti ilə belə, ikinci dərəcəli əməliyyatlara ehtiyacınız olacaq. Burada a arasında əlaqə var toz metallurgiyası mütəxəssis və dəqiq maşinist kritik olur. Siz işlənmiş bloku emal etdiyiniz kimi PM hissəsini emal edə bilməzsiniz. Qalıq gözeneklilik kəsici alətləri yeyən aşındırıcıdır. O, həmçinin səthin bitməsinə və ipin möhkəmliyinə təsir göstərir.
Bu, yaxşı gördüyüm bir sinerjidir. kimi bir şirkət götürün Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). İnvestisiya tökmə və CNC emalında dərin təcrübələri ilə maddi davranış əldə edirlər. Bir PM hissəsi, deyək ki, dəqiq port iplərinə ehtiyacı olan paslanmayan poladdan hazırlanmış klapan gövdəsi sinterdən çıxdıqda, onu necə idarə edəcəyini bilirlər. Onlar başa düşəcəklər ki, sinterlənmiş bir səthə qazmaq üçün xüsusi alət həndəsələri və kənarın dağılmasının qarşısını almaq üçün qidalanma tələb olunur. Bu, sadəcə emal işi deyil; konsolidasiya prosesinin davamıdır. Onların tökmədə xüsusi ərintilərlə təcrübəsi sinterlənmiş formada oxşar materiallarla işləmək üçün intuisiyaya çevrilir. Onların yanaşmasını öz saytında yoxlaya bilərsiniz https://www.tsingtaocnc.com— onların qəlibləmədən emal etməyə qədər inteqrasiya olunmuş prosesi mahiyyətcə qabaqcıl PM komponentlərinin tələb etdiyi şeydir.
Şahidi olduğum ən pis uğursuzluqlar PM və emal silosuna məruz qaldıqda idi. Dizayner, dəmir PM hissəsində işlənmiş cibin yanında nazik bir divar təyin etdi. PM mağazası bunu spesifikasiya etdi, lakin divarın bəlkə də 85% sıxlığı var idi. Möhkəm poladdan istifadə edən maşinist standart bir kəsik götürdü. Divar titrədi, alət şaqqıldadı və məsaməli struktur sözün əsl mənasında parçalandı. Dərs? PM üçün DFM (İstehsal üçün Dizayn) emal strategiyasını ehtiva etməlidir. Bəzən sinterləmədən əvvəl relyefi emal etmək və ya lokal sıxlaşmanı təyin etmək daha yaxşıdır.
Alət tələsi və kifayət qədər yaxşı tolerantlıqlar
Alətlər pres və sinterin ürəyidir və bu, böyük bir ilkin xərcdir. Cazibə, hər cür xüsusiyyətləri özündə cəmləşdirərək prosesi maksimum dərəcədə artırmaq üçün çox səviyyəli bir hissə dizayn etməkdir. Lakin hər səviyyə, hər bir alt kəsmə alətin mürəkkəbliyini, aşınmasını və sıxlıq qradiyenti riskini artırır. Bu tələyə erkən düşdüm. Biz inteqrasiya olunmuş sinterlənmiş mufta profili ilə parlaq dişli dizayn etdik. Alət bir kabus idi, bükülən incə əsas çubuqlar tələb olunurdu və bu, debriyaj splinelarında uyğunsuz doldurulmasına səbəb olur. Hissələr çap edilməli idi, lakin bu sıxlıq dəyişkənliyinə görə zəif performans göstərdi.
Bəzən, daha asan oyun daha sadə, daha möhkəm PM preformu hazırlamaq və mürəkkəb xüsusiyyətləri emal etməkdir. Bu, bir güzəşt kimi hiss olunur, lakin çox vaxt həcm baxımından daha etibarlı və sərfəli olur. Tolerantlıqlar yersiz ambisiyaların başqa bir sahəsidir. Partiya boyu sinterlənmiş diametrdə ±0,025 mm tutmaq problem və 100% yoxlama tələb edir. Sənayenin bir səbəbdən standart tolerantlıq sinifləri var. Sinif X (daha yüksək dəqiqlik) ilə Y Sinifinin nə vaxt tətbiq olunacağını anlamaq və bunu müştəriyə çatdırmaq işin əsas hissəsidir. Söhbət tozun sıxılması reallığı ilə gözləntiləri idarə etmək və onun sobada büzülməsini və əyilməsini izləməkdən gedir.
Və büzülmə xətti deyil. Uzun, nazik hissələr üçün kabus olan sıxılma istiqaməti (anizotropik) ilə dəyişə bilər. Bir dəfə bir sıra ötürücü qolları düzəltdik. Onlar sinterləmədən sonra uzunluq və genişlik xüsusiyyətlərinə rast gəldilər, lakin bükülmə (əzilmə forması) uyğunsuz idi. Əsas səbəb? Kalıpda toz doldurma hündürlüyündə kiçik dalğalanmalar, ilkin yaşıl sıxlığın paylanmasını dəyişdirdi. Onun həlli yalnız sobanın tənzimlənməsini deyil, yem ayaqqabı sisteminin yenidən dizaynını tələb etdi.
Yaşıl Dövlət: Hər şeyə qərar verildiyi yer
Baş nazirin naməlum qəhrəmanı və ya səssiz təxribatçısı yaşıl hissədir. Bu sıxılmış, lakin sinterlənməmiş kompaktdır. Onun bütövlüyü hər şeydir. Düzgün olmayan boşalma nəticəsində yaranan saç xətti çatı və ya laminasiya sinterləmə zamanı sağalmayacaq; daha da pisləşəcəklər. Yaşıl hissələrin idarə edilməsi yüngül toxunuş tələb edir. Mən bütün altlıq hissələrinin dağıntıya çevrildiyini görmüşəm, çünki yeni bir texnik onları işlənmiş blanklar kimi idarə edirdi.
Yaşıl güc bağlayıcılar və sürtkü yağları ilə qeyd etdiyiniz xüsusiyyətdir. Amma bu bir mübadilədir. Daha çox sürtkü tullantıları asanlaşdırır və sıxlığın vahidliyini yaxşılaşdırır, lakin sinterləmə zamanı yanmaq üçün daha çox qalıq buraxır, bu da poladlarda karbon nəzarətinə təsir göstərə bilər. Bu, mexaniki bir kimya problemidir. kimi bir şirkət üçün QSY, qabıq və investisiya tökmə sahəsində təcrübəsi qəlib materialları və tükənmə dövrləri ətrafında fırlanır, bu sinterləmə atmosferi və termal birləşmə mərhələsi tanış mənzərə olardı. Nəzarət olunan termal parçalanma prinsipləri paraleldir, sadəcə mum nümunəsi əvəzinə toz yığcamına tətbiq edilir.
Yaşıl hissələri yoxlamaq bir sənətdir. Ən qeyri-dağıdıcı üsullardan istifadə edə bilməzsiniz. Bu, tez-tez yaxşı işıq altında vizual yoxlamaya və yüngülcə toxunduqda hissənin necə səslənəcəyini hiss etməyə gəlir. Bu, aşağı texnologiyalıdır, lakin həyati əhəmiyyət kəsb edir. Qüsurlu yaşıl hissə hurdadır; siz sadəcə onu sindirmək üçün enerji sərf edirsiniz.
İrəli Baxırıq: Bu Əmtəə Prosesi Deyil
üçün ən böyük risk toz metallurgiya sənayesi əmtəə kimi qəbul edilir. Söhbət yalnız ucuz dəmir hissələrin basılmasından gedirsə, bu iş sonda ən aşağı qiymətə təklif edənə keçəcək. Gələcək qabaqcıl materiallarda, mürəkkəb funksional inteqrasiyada və hibrid istehsaldadır. PM-i material sintez platforması kimi düşünün. Silikon karbid hissəcikləri ilə gücləndirilmiş alüminium kimi əriməsi mümkün olmayan kompozitlər yarada bilərsiniz. Yaxud hissə daxilində tərkibinin dəyişdiyi funksional dərəcəli materiallar.
Əlavə istehsalı ilə inteqrasiya da xətləri bulandırır. Metalların bağlayıcı püskürməsi, onun əsasını təşkil edir toz metallurgiyası proses. Sinterləmə, təhrif və mikrostruktur nəzarəti ilə bağlı problemlər adətən aşağı yaşıl sıxlıq ilə gücləndirilir. Bu, eyni problemlər ailəsidir, sadəcə fərqli formalaşdırma metodu ilə. Ənənəvi PM-dən əldə edilən dərin proses biliyinin əvəzolunmaz olduğu yer budur.
Deməli, bu, qürub sənayesi deyil. Bu inkişaf edir. Lakin o, yalnız bir hissə təchizatçı olmaqdan materiallar və istehsal prosesi üzrə məsləhətçi olmağa keçid tələb edir. Siz dizayna rəhbərlik etməli, tozdan hazır emal edilmiş komponentə qədər bütün zəncirə sahib olmalı və prosesin imkanları və məhdudiyyətləri haqqında amansızcasına dürüst olmalısınız. Beləliklə, siz mətbuat dükanı olmaqdan kənara çıxırsınız və vacib mühəndislik tərəfdaşı olursunuz. Bunu əldə edən şirkətlər, PM prosesini dəstəkləmək üçün emal və materialşünaslığa malik olanlar, növbəti 30 il ərzində qalacaqlar.
