"Sinterləşdirmə növləri" eşitdiyiniz zaman əksər dərsliklər birbaşa klassik bərk hal və maye faza fərqinə keçir. Bu, nəzəri cəhətdən yaxşıdır, lakin mağaza mərtəbəsində bu ikili seçim demək olar ki, sadəlövh görünür. Həqiqi qərar daha qarışıqdır, o səhər yapışdığınız ərinti tozu, mühəndisliyin divarın üstündən atdığı hissə həndəsəsi və enerji büdcəsini sarsıtmadan sıxlıq hədəflərini vurmaq üçün istehsaldan gələn daimi təzyiq. Mən çoxlu gənclərin cədvəldən "doğru" növü seçməyə tələsdiyini görmüşəm, ancaq soba fərqli bir hekayə danışsın. Ocağın qapısı bağlandıqda əslində nə baş verdiyini danışaq.
Bərk Vəziyyətin Sinterlənməsi: İş Ayı və Onun Gizli Qüsurları
Bu, standart, əsasdır. Siz atom diffuziyasına əsaslanaraq tozları əsas tərkib hissəsinin ərimə nöqtəsindən aşağı birləşdirirsiniz. QSY-dəki bir çox dəmir komponentlərimiz, xüsusən də dəmir və ya aşağı ərintili polad tozlarından daha sadə konstruktiv hissələr üçün başladığımız yer budur. Proses sadə görünür - yuxarı qalxın, saxlayın, sərinləyin. Ancaq şeytan təfərrüatlarda, xüsusən də atmosfer nəzarətindədir. Vakuum sobanızda kiçik bir sızma və ya hidrogen/azot qarışığınızda hıçqırıq əldə edin və siz sadəcə səthin oksidləşməsinə baxmırsınız. Siz hissəciklər arasında boyun nahiyələrində diffuziya kinetikasını dəyişdirirsiniz ki, bu da zəif bağlara və emal zamanı uğursuz olacaq hissəyə gətirib çıxarır. Biz bunu illər əvvəl dişli boşluqlar toplusunda çətin yoldan öyrəndik; sinterlənmiş sıxlıq hesabatda yaxşı görünürdü, lakin onlar hobbing prosesi zamanı danışdılar və qırıldılar. Günahkar? Standart sıxlıq yoxlamalarında görünməyən taxıl sərhədlərində nazik, kövrək oksid filmi yaradan bir qədər oksidləşdirici atmosfer.
İstilik dərəcəsi başqa bir səssiz dəyişəndir. Dərslik əyriləri hamardır. Əslində, müəyyən sıxılmış formalarla çox sürətli eniş etsəniz, diferensial büzülməyə və ya hətta əyilməyə səbəb olan daxili gərginliklər yarada bilərsiniz. Bu, yalnız islatma temperaturuna çatmaq deyil; oraya necə çatmağınızla bağlıdır. Mürəkkəb formalar üçün, məsələn, paslanmayan poladdan hazırlanmış bəzi klapan gövdələri kimi, sonrakı CNC əməliyyatları üçün ölçü sabitliyini qorumaq üçün idarə olunan, çoxmərhələli rampa müzakirə edilə bilməz.
Tozun özünü də unutmayaq. Əvvəlcədən ərintilənmiş tozlarla "təmiz" bərk vəziyyətin sinterlənməsi fərziyyəsi bulanıqlaşır. Polad tozlarında nikel və ya mis kimi elementlərlə belə, temperatur qaynar nöqtəsi baş verərsə, lokallaşdırılmış keçici maye fazaları əldə edə bilərsiniz. Beləliklə, siz bərk vəziyyətə can atırsınız, lakin başqa bir şeylə flört edə biləcəyinizi bilməlisiniz. Resepti möhkəm prosesdən ayıran bu boz sahədir.
Maye Faza Sinterləmə: İşlərin Maraqlı Olduğu (və Yapışqanlı)
İndi daha aşağı ərimə nöqtəli komponenti aktiv şəkildə təqdim etdiyiniz yer budur. Klassik misal dəmirə mis əlavə etməkdir. İdeya gözəldir: maye əmələ gəlir, bərk taxılları isladır və kapilyar hərəkət və məhlul-çökmə yolu ilə siz sürətli sıxlaşma əldə edirsiniz. İstehsal xəttindəki reallıq cazibə və zamana qarşı davamlı döyüşdür - çökmə. Mayenin həcm hissəsi çox yüksəkdirsə və ya özlülük çox aşağıdırsa, diqqətlə basdığınız hissə sobada əyilə və ya şəklini itirə bilər. Mis tərkibini itələdiyimiz yüksək sıxlıqlı rulman üçün bir layihəni xatırlayıram. Sıxlığı əldə etdik, tamam, amma hissə kədərli, ərimiş şam kimi çıxdı. Biz geri zəng etməli, sıxmadan bir qədər aşağı ilkin sıxlığı qəbul etməli və maye faza müddətini idarə etmək üçün daha dəqiq sinterləmə profilindən istifadə etməli olduq.
Islatma bucağı hər şeydir. Maye bərk taxılları düzgün islamırsa, taxıl sərhədləri boyunca yayılmaq əvəzinə məsamələrin içərisində toplanır. Siz təcrid olunmuş, böyük məsamələrə və zəif gücə sahib olursunuz. Bu sadəcə materialşünaslıq parametri deyil; səth oksidləri, kiçik çirkləri və soba atmosferindən təsirlənir. Bəzi nikel əsaslı ərintilər kimi işlədiyimiz xüsusi ərintilər üçün düzgün sinterləmə yardımının seçilməsi xüsusi bir sənətdir. Söhbət kitabçaya əməl etməkdən daha az, toz tədarükçülərimizlə əməkdaşlıqda təkrarlanan sınaqdan daha çox şeydir.
Sonra mikro quruluş var. Maye fazalı sinterləmə ilə siz tez-tez başqa bir faza ilə əhatə olunmuş birləşmiş quruluşa malik bərk taxıllarla qalırsınız. Bu, aşınma müqaviməti və ya xüsusi maqnit xassələri üçün əla ola bilər, lakin hissənin necə işlədiyini kəskin şəkildə dəyişir. Zaman bizim CNC bölmə at Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) maye fazalı sinterlənmiş hissə alır, emal parametrləri (sürət, yem, alət dərəcəsi) eyni əsas materialın bərk vəziyyətdə sinterlənmiş hissəsi ilə müqayisədə tam nəzərdən keçirilməlidir. Sərtlik vahid deyil və onu homojen bir parça kimi qəbul etsəniz, alətin aşınma nümunələri gözlənilməzdir.
Təzyiqlə Yardımlı Sinterləmə: Sıxlıq Oyunu Dəyişdiricisi
Bəzən, adi sinterləmə, xüsusən tam sıxlaşdırma və ya odadavamlı metallar və ya müəyyən keramika kimi çətin materiallarla sizi oraya çatdıra bilməz. Böyük silahları gətirdiyiniz yer budur: təzyiq. İsti basma (HP) və İsti İzostatik Basma (HIP) fərqli bir liqadadır. Biz bunlardan yüksək həcmli, aşağı qiymətli hissələr üçün istifadə etmirik - dövriyyə müddəti və avadanlıqların qiyməti çox yüksəkdir. Ancaq birdəfəlik prototip və ya xüsusi ərintidəki kritik komponent üçün, məsələn, ekstremal mühitlər üçün kobalt əsaslı ərinti möhürü üçün, HIP xilasedicidir.
İsti izostatik basma heyranedicidir. Yaşıl hissəni möhürlənmiş bankaya qoyursunuz, boşaldın və sonra yüksək temperatur və izostatik qaz təzyiqinə (adətən arqon) məruz qoyursunuz. Təzyiq bütün istiqamətlərdən daxili məsamələri çökdürərək nəzəri sıxlığa yaxın olur. Tutmaq? Konservləşdirmə prosesi bir sənət növüdür. Hər hansı bir sızma və qaz içəri girərək hissəni məhv edir. Və ölçü dəyişikliyi yüksək proqnozlaşdırıla biləndir, lakin ilkin alətlərdə kompensasiya etmək üçün həmişə əhəmiyyətsiz deyil. Biz ənənəvi tökmə və toz metallurgiya üsulları arasındakı xətti bulandıran mürəkkəb sərmayə qoyulmuş komponentləri sıxlaşdırmaq üçün də HIP-dən istifadə etdik.
Xərcdən əlavə praktik məhdudiyyət hissənin ölçüsüdür. Kainatınız HIP damarınızın diametri və hündürlüyü ilə müəyyən edilir. Daha böyük komponentlər üçün adi sinterləmə və onun güzəştləri ilə mübarizəyə qayıdırsınız. Bu bir vasitədir, çox güclüdür, lakin universal həll yolu deyil.
Qığılcım Plazma Sinterləmə və Sahədə Yardımlı Digər Tricks
Bu, tez-tez R&D laboratoriyaları və ya çox niş istehsalı ilə məhdudlaşan sərhəd materialıdır. Spark Plazma Sinterləmə (SPS) və ya Sahədə Yardımlı Sinterləmə Texnikası (FAST) impulslu sabit cərəyan və biroxlu təzyiqdən istifadə edir. Böyük satış sürətdir - inanılmaz dərəcədə sürətli istilik dərəcələri və taxıl böyüməsini nəzəri cəhətdən dayandıra bilən qısa qalma müddətləri. Nanomateriallar və ya unikal toz strukturlarını qorumaq üçün mükəmməldir.
Amma istehsal baxımından bu, çətin məsələdir. Ölçək böyütmək əsas maneədir. SPS ilə böyük, mürəkkəb formaları bərabər şəkildə yaratmaq hələ də kənardan izlədiyimiz bir problemdir. Digər məsələ odur ki, çox sürətli dövriyyə bəzən qalıq stressləri tərk edə və ya kalıp dizaynı və cari yollar mükəmməl deyilsə, sıxlıq qradiyenti yarada bilər. QSY kimi bir şirkət üçün etibarlı tökmə və işlənmiş komponentlərin çatdırılmasına diqqət yetirərək, biz bu irəliləyişləri yaxından izləyirik. Onlar yeni bir ərinti tozunu əhatə edən gələcək layihə üçün uyğun ola bilər, lakin hələlik onlar xüsusi bir vasitə olaraq qalırlar. Əsas məqam ondan ibarətdir ki, sinterləmə "növü" sadəcə bir seçim deyil; bu, çıxışınız olan avadanlıq və iqtisadi partiyanın ölçüsü ilə müəyyən edilən məhdudiyyətdir.
Gözdən qaçan amil: ada deyil, zəncirin bir hissəsi kimi sinterləşmə
Bu, bu işdə 30 ildən bəri bəlkə də ən kritik məqamdır. Sinterləmə addımını təcrid edə bilməzsiniz. Onun uğuru və ya uğursuzluğu əvvəl və sonra gələnlərlə müəyyən edilir. Tozun xüsusiyyətləri (ölçüsü, morfologiyası, sürtkü materialı) mərhələni təyin edir. Sıxılma üsulu (biroxlu, izostatik, metal enjeksiyon qəlibi) sinterləmənin işləməli olduğu yaşıl sıxlığı və məsamə strukturunu müəyyən edir.
Və ən əsası, bundan sonra nə gəlir? Əgər hissə birbaşa xidmətə gedirsə, sinterləmə son xassələri çatdırmalıdır. Lakin QSY-də tozla işlənmiş hissələrimizin çoxu əhəmiyyətli CNC emalından keçir. Zəif sinterlənmiş hissənin gizli məsaməliliyi və ya uyğun olmayan sərtliyi ola bilər ki, bu da alətin qırılmasına, səthin keyfiyyətsiz işləməsinə və emal zamanı hurdaya məruz qalan hissələrə səbəb olacaq - bu nöqtəyə qədər əlavə edilmiş bütün dəyəri israf edəcək. Sinterləmə profili maşinisti nəzərə alaraq hazırlanmalıdır. Bəzən, çox vahid olan bir az daha aşağı sıxlığa sinter etmək, onu emal etmək və sonra son xüsusiyyətlərə çatmaq üçün aşağı temperaturda tavlama və ya hətta səth müalicəsi kimi ikincil əməliyyatdan istifadə etmək daha yaxşıdır.
Nəhayət, sobanın özü canlı bir sistemdir. Odadavamlı astar zamanla pisləşir və istilik vahidliyinə təsir göstərir. İstilik elementlərinin yaşı. Termocütlər sürüşür. Sinterləmə "növü" statik resept deyil; daimi monitorinq və düzəliş tələb edən canlı bir prosesdir. Tanıdığım ən yaxşı praktikantların sobaları haqqında hissləri var - onlar onları dinləyir, çıxan hissələrin rəngini izləyir və bunu məlumat qeydləri ilə əlaqələndirirlər. Məhz elmin, avadanlıq intuisiyasının və bütün istehsal zəncirinin başa düşülməsinin sintezi sinterləmə spesifikasiyasını etibarlı, gündəlik, gündəlik istehsal prosesinə çevirir. Bu, bir növ seçməklə bağlı daha azdır və daha çox layihənizin tələb etdiyi tip daxilində dəyişənləri mənimsəməkdən ibarətdir.
