ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ উপকরণ

যখন আপনি 'মেটাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ উপকরণ' শুনতে পান, তখন বেশিরভাগ মন সরাসরি ধাতব পাউডারের দিকে ঝাঁপিয়ে পড়ে। যে শিরোনাম কাজ, নিশ্চিত. কিন্তু আপনি যদি দোকানের মেঝেতে কোনো সময় কাটিয়ে থাকেন, আপনি জানেন আসল গল্পটি বাইন্ডার সিস্টেম দিয়ে শুরু হয় এবং চুল্লির পরিবেশের সাথে শেষ হয়। এটি পুরো ককটেল যা গুরুত্বপূর্ণ, কেবল আত্মা নয়। আমি অনেকগুলি প্রকল্প স্টল দেখেছি কারণ কেউ একটি সুন্দর, গোলাকার 17-4PH পাউডার তৈরি করেছে কিন্তু এটি একটি জেনেরিক মোম-পলিমার বাইন্ডারের সাথে পেয়ার করেছে যা অংশটির জ্যামিতি পরিচালনা করতে পারে না, যা ডিবাইন্ডিংয়ের সময় বিপর্যয়কর বিকৃতির দিকে পরিচালিত করে। উপাদান শুধু ধাতু নয়; এটা ফিডস্টক. এটাই প্রথম, এবং প্রায়শই সবচেয়ে ব্যয়বহুল, পাঠ।

ফিডস্টক সমীকরণ: বিজ্ঞানের চেয়ে আরও শিল্প

ফিডস্টক সঠিকভাবে পাওয়া কখনও কখনও আলকেমির মতো মনে হয়। পাউডার লোডিংয়ের আদর্শ অনুপাত—বাইন্ডারে ধাতব পাউডারের ভলিউম শতাংশ—একটি টাইটরোপ হাঁটা। একটি জটিল অংশের জন্য এটিকে খুব বেশি ঠেলে, এবং আপনি MIM এর জন্য মূল্যবান যে খুব প্রবাহযোগ্যতা হারাবেন। ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিন সংগ্রাম, আপনি জোড় লাইন, voids পেতে. খুব কম, এবং অংশটি সিন্টারিংয়ের সময় অপ্রত্যাশিতভাবে সঙ্কুচিত হয়, যা বিশেষত্বের বাইরে শেষ হয়। একটি উচ্চ-পরিধান উপাদানের জন্য আমরা একবার দৌড়েছিলাম, একটি সূক্ষ্ম, গ্যাস-পরমাণুযুক্ত 316L পাউডার ব্যবহার করে, আমাদের পাঠ্যপুস্তকের সুপারিশ থেকে সামান্য লোডিং ডায়াল করতে হয়েছিল। কেন? অংশটিতে একটি পুরু হাবের সংলগ্ন একটি হাস্যকরভাবে পাতলা ক্রস-সেকশন ছিল। স্ট্যান্ডার্ড লোডিং সিঙ্ক চিহ্নের কারণ. আমরা ভরাট নিশ্চিত করতে সামান্য কম ঘনত্বের সাথে আপস করেছি, তারপর ক্ষতিপূরণের জন্য সিন্টারিং প্রোফাইলটি টুইক করেছি। এটা কাজ করেছে, কিন্তু এটা কোন ম্যানুয়াল ছিল না.

এখানেই বাইন্ডারের ভূমিকাকে অপরাধমূলকভাবে আন্ডাররেট করা হয়। এটি কেবল একটি অস্থায়ী আঠা নয়। তাপ বা দ্রাবক ডিবাইন্ডিংয়ের সময় এর পচন গতিবিদ্যা অবশ্যই পাউডারের প্যাকিংয়ের সাথে পুরোপুরি সিঙ্ক করা উচিত। এখানে একটি অমিল, এবং আপনি bloating, ক্র্যাকিং, বা 'সবুজ অংশ' পতন পেতে. আমি একটি ব্যাচ মনে করি যেখানে বাইন্ডার সরবরাহকারী নোটিশ ছাড়াই একটি অনুঘটক পরিবর্তন করেছে। ছাঁচ থেকে বেরিয়ে আসা অংশগুলিকে নিখুঁত দেখাচ্ছিল, কিন্তু ডেবিন্ড ওভেনে, তারা ক্লান্ত ময়দার মতো পড়ে গেল। মোট ক্ষতি। পাউডার অভিন্ন ছিল, ধাতু স্পেসিফিকেশন অপরিবর্তিত. ব্যর্থতা বাইন্ডার সিস্টেমের একটি 'ছোট' উপাদানে ছিল।

এবং এর পাউডার বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে কথা বলা যাক। স্ফেরিসিটি এবং পার্টিকেল সাইজ ডিস্ট্রিবিউশন (PSD) সবকিছু। একটি সংকীর্ণ পিএসডি দুর্দান্ত প্যাকিং তত্ত্ব দিতে পারে, তবে একটি ভাল-নিয়ন্ত্রিত, সামান্য বিস্তৃত বিতরণ প্রায়শই অনুশীলনে আরও ভাল প্রবাহিত হয় এবং আরও নির্ভরযোগ্যভাবে সিন্টার করে। একটি কোবাল্ট-ক্রোম মেডিকেল ইমপ্লান্ট ফিডস্টকের জন্য, আমরা সঠিক PSD বক্ররেখা পেতে দুটি ভিন্ন পাউডার লট মিশ্রিত না হওয়া পর্যন্ত পোরোসিটি সমস্যাগুলির সাথে লড়াই করেছি। প্রতিটি লটের স্পেক শীট 'গ্রহণযোগ্য' ছিল, কিন্তু যাদুটি মিশ্রিত ছিল। আপনি এটি একটি ডেটাশিট থেকে শিখবেন না; আপনি স্ক্র্যাপ করা ব্যাচ থেকে এটি শিখুন।

Sintering: যেখানে উপাদান সত্যিই ফর্ম

এই পয়েন্ট অফ নো রিটার্ন. আপনি একটি ভঙ্গুর 'বাদামী অংশ' ঢালাই এবং ডিবাইন্ড করেছেন। এখন, সিন্টারিং চুল্লিতে, ধাতব কণাগুলি ফিউজ হয় এবং প্রকৃত উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি আবির্ভূত হয়। এখানেই আপনার পছন্দের বেস উপাদান—স্টেইনলেস স্টীল, টুল স্টিল, বিশেষ অ্যালয়—আগুনের মাধ্যমে পরীক্ষার সম্মুখীন হয়। বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ রাজা। হাইড্রোজেন-নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলে একটি ক্ষুদ্র অক্সিজেন ফুটো যখন 17-4PH-এর মতো ক্রোমিয়াম-ধারণকারী ইস্পাতকে সিন্টার করার সময় পৃষ্ঠের কার্বনকে ধ্বংস করতে পারে এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা নষ্ট করতে পারে। আমরা চুল্লির বায়ুমণ্ডল, একটি সস্তা বীমা পলিসি 'পরীক্ষা' করার জন্য প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যাচের আগে ডামি যন্ত্রাংশ চালানো শিখেছি।

সিন্টারিং চক্র নিজেই একটি উপাদান-নির্দিষ্ট রেসিপি। র‌্যাম্প রেট, তাপমাত্রা ধরে রাখা, শীতল করার গতি—এগুলো সবই চূড়ান্ত মাইক্রোস্ট্রাকচারকে নির্দেশ করে। একটি নরম চৌম্বকীয় খাদ (যেমন Fe-50%Ni) প্রয়োজন এমন একটি প্রকল্পের জন্য, কাঙ্খিত চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা বিকাশের জন্য সিন্টারিং তাপমাত্রা থেকে শীতল হওয়ার হার ছিল গুরুত্বপূর্ণ। খুব দ্রুত, এবং আমরা সম্পত্তি উইন্ডো মিস. এটি সূক্ষ্ম কুলিং tweaks সঙ্গে স্পেক আঘাত তিনটি চুল্লি রান লেগেছে. ক্রয় আদেশে 'উপাদান' ছিল শুধুমাত্র Fe-50Ni। সেই চুল্লিতে কার্যকরী উপাদান তৈরি হয়েছিল।

সংকোচন হল অন্য দুর্দান্ত পরিবর্তনশীল, সরাসরি ফিডস্টকের সাথে আবদ্ধ। আমরা আইসোট্রপিক সংকোচনের লক্ষ্য রাখি, তবে এটি কখনই পুরোপুরি অভিন্ন হয় না। একটি নির্ভুল গিয়ার উপাদানের জন্য, আমাদেরকে একটি অভিজ্ঞতামূলক সংকোচন ফ্যাক্টরের উপর ভিত্তি করে ছাঁচের গহ্বর ডিজাইন করতে হয়েছিল যা আমরা সেই নির্দিষ্ট 4140 অ্যালয় ফিডস্টকের জন্য তৈরি করেছি, বিক্রেতার জেনেরিক 15-18% দাবি নয়। সমালোচনামূলক সমতলে আমাদের ফ্যাক্টর ছিল 16.7% ±0.3%। এই নির্ভুলতা শত শত sintered অংশ পরিমাপ এবং ফিরে পরস্পর সম্পর্ক থেকে এসেছে. এটি সেই ধরনের বস্তুগত জ্ঞান যা একটি কোম্পানির অভ্যন্তরীণ প্লেবুকে থাকে।

কোবাল্ট এবং নিকেলের মতো অ্যালয়গুলি কেন গেমটি পরিবর্তন করে

সাধারণ স্টেইনলেস স্টীল থেকে সরানো মত রাজ্যে কোবাল্ট-ভিত্তিক সংকর ধাতু বা নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতু এমআইএম-এর জন্য অসুবিধা এবং খরচের একটি ধাপ পরিবর্তন। এগুলি শুধু 'ফ্যান্সিয়ার স্টিলস' নয়। তাদের sintering জানালা অবিশ্বাস্যভাবে সংকীর্ণ হতে পারে। বায়োমেডিকাল ব্যবহারের জন্য একটি কোবাল্ট-ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম খাদ শস্য বৃদ্ধি ছাড়াই সম্পূর্ণ ঘনত্ব অর্জন করতে 20-ডিগ্রী সেলসিয়াস উইন্ডোর মধ্যে সিন্টার হতে পারে। এটি মিস করুন, এবং আপনি হয় অবশিষ্ট পোরোসিটি বা ভ্রান্তি পান।

এই উচ্চ-পারফরম্যান্স অ্যালয়গুলির জন্য বাইন্ডার অপসারণও জটিল। তাদের পাউডারগুলি প্রায়শই বেশি প্রতিক্রিয়াশীল হয়, তাই পৃষ্ঠের দূষণ এড়াতে অনুঘটক ডিবাইন্ডিং (উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রিক অ্যাসিড বাষ্প ব্যবহার করে) ধীর তাপ পদ্ধতির চেয়ে পছন্দ করা যেতে পারে। এটি প্রক্রিয়া জটিলতা এবং খরচ যোগ করে। কিন্তু পেঅফ হল পেটা উপাদানের কাছাকাছি বৈশিষ্ট্য সহ অংশগুলি—একটি নিকেল সুপারঅ্যালয় থেকে এমআইএম-এর মাধ্যমে তৈরি জেট ইঞ্জিন ফুয়েল ইনজেক্টর ঘূর্ণায়মানদের কথা ভাবুন৷ মানটি নেট-আকৃতির জটিলতায় রয়েছে, কেবলমাত্র উপাদান ব্যয় নয়।

এটি এমন একটি এলাকা যেখানে গভীর ফাউন্ড্রি এবং মেশিনিং অভিজ্ঞতা অমূল্য হয়ে ওঠে। বিনিয়োগ ঢালাই এবং মেশিনিং বিশেষ খাদ একটি দীর্ঘ ইতিহাস সঙ্গে একটি কোম্পানি, মত Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), MIM এর জন্য একটি ভিন্ন দৃষ্টিভঙ্গি নিয়ে আসে। তারা এর ধাতুবিদ্যা সঙ্গে ডিল করা হয়েছে বিশেষ সংকর ধাতু কয়েক দশক ধরে তাদের শেল এবং বিনিয়োগ কাস্টিং অপারেশনের মাধ্যমে। এই ধাতুগুলি কীভাবে তাপের অধীনে আচরণ করে, কীভাবে তারা বায়ুমণ্ডলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং কীভাবে সেগুলিকে ছাঁচনির্মাণে উদ্যোগী হওয়ার সময় শেষ করা যেতে পারে সে সম্পর্কে সেই অন্তর্নিহিত জ্ঞান একটি বিশাল সম্পদ। তারা বোঝে যে পোস্ট-সিন্টারিং স্টেটটি অনেক অংশের জন্য শুরুর ফাঁকা, যার জন্য তখন সুনির্দিষ্ট প্রয়োজন হবে সিএনসি মেশিনিং সমালোচনামূলক বৈশিষ্ট্যগুলিতে চূড়ান্ত সহনশীলতা পূরণ করতে। এমআইএম প্রক্রিয়া এবং উপাদান নির্বাচন পরবর্তী মেশিনিং ধাপের কথা মাথায় রেখে ডিজাইন করা হয়েছে।

মেশিনিং লিঙ্ক: এমআইএম সর্বদা 'সমাপ্ত' বোঝায় না

একটি সাধারণ ভুল ধারণা হল যে MIM অংশগুলি ব্যবহার করার জন্য প্রস্তুত চুল্লি থেকে বেরিয়ে আসে। অনেকের জন্য, হ্যাঁ। কিন্তু উচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োগের জন্য, সিন্টারিং সেকেন্ডারি অপারেশন দ্বারা অনুসরণ করা হয়। উপাদান নির্বাচনের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ। আপনি একটি প্রাক-কঠিন গ্রেড বা সিন্টারিংয়ের পরে তাপ-চিকিত্সা করা হবে এমন একটি গ্রেড বেছে নিতে পারেন। কিন্তু আপনি machinability বিবেচনা করতে হবে. একটি sintered MIM অংশ একটি সূক্ষ্ম, অভিন্ন microstructure আছে, কিন্তু এটা সবসময় একটি স্বপ্ন মেশিন নয়. এটা ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম হতে পারে.

আমাদের কাছে একটি 440C স্টেইনলেস স্টিল এমআইএম অংশের একটি কেস ছিল যার জন্য একটি ট্যাপড গর্ত প্রয়োজন। অংশটি সিন্টারিংয়ের পরে সম্পূর্ণ ঘন এবং শক্ত ছিল। এটি সরাসরি আলতো চাপানো সরঞ্জামগুলি চিবানো ছিল। মেশিনিং এর জন্য এটিকে কিছুটা নরম অবস্থায় রেখে দেওয়ার জন্য আমাদের সিন্টারিং চক্রকে সামঞ্জস্য করতে হয়েছিল, তারপরে পরবর্তী শক্ত হওয়া তাপ চিকিত্সা যোগ করতে হয়েছিল। 'উপাদান' প্রক্রিয়াটি এইভাবে ছিল: ফিডস্টক গঠন -> ছাঁচনির্মাণ -> ডিবাইন্ডিং -> সিন্টারিং (নরম) -> সিএনসি মেশিনিং -> তাপ চিকিত্সা -> চূড়ান্ত পণ্য। চুল্লির পরে উপাদানটির যাত্রা শেষ হয়নি।

এই ইন্টিগ্রেটেড ভিউ মূল। এই কারণেই কিছু সফল খেলোয়াড় বিশুদ্ধ এমআইএম শপ নয়। তারা QSY-এর মতো ইন্টিগ্রেটেড নির্মাতারা, যারা প্রক্রিয়াগুলিকে একত্রিত করে। তারা একটি জটিল, উচ্চ-খাদ উপাদানের জন্য একটি অঙ্কন দেখতে পারে এবং বিচার করতে পারে কিনা বিনিয়োগ ঢালাই, MIM, বা একটি হাইব্রিড পদ্ধতি জ্যামিতি, উপাদান, এবং আয়তনের উপর ভিত্তি করে সর্বোত্তম। ঢালাই এবং মেশিনিংয়ে তাদের 30 বছর মানে তারা সম্পূর্ণ উত্পাদন শৃঙ্খল সম্পর্কে সম্পূর্ণ বোঝার সাথে MIM উপকরণ নির্বাচন করে, কেবল ছাঁচনির্মাণ এবং সিন্টারিং পদক্ষেপ নয়। তারা জানে যে একটি উপাদানের প্রকৃত মূল্য অন্তর্ভুক্ত প্রতিটি পরবর্তী অপারেশনে এটি কীভাবে আচরণ করে।

ব্যর্থতা এবং পাঠ তারা ছাপ

আপনি সাফল্য থেকে উপকরণ শিখতে না. আপনি স্ক্র্যাপ বিন থেকে শিখতে. প্রথম দিকে, আমরা স্বয়ংচালিত যন্ত্রাংশের জন্য একটি কম খাদ ইস্পাত ফিডস্টক চালানোর চেষ্টা করেছি। অংশ সূক্ষ্ম sintered, মহান লাগছিল. কিন্তু লবণ স্প্রে পরীক্ষায়, তারা কয়েক ঘন্টার মধ্যে মরিচা ধরে, যখন একই গ্রেডের একটি ঐতিহ্যগতভাবে মেশিনযুক্ত অংশ কয়েক সপ্তাহ স্থায়ী হয়। অপরাধী? সেই নির্দিষ্ট পাউডারের পৃষ্ঠের রসায়নের জন্য পুরোপুরি সুরক্ষিত নয় এমন একটি বায়ুমণ্ডলের কারণে সিন্টারিংয়ের সময় কার্বনের ক্ষতি হয়। উপাদান 'গ্রেড' সঠিক ছিল, কিন্তু প্রক্রিয়াটি এর কার্যকরী গঠন পরিবর্তন করেছে। আমাদের এমআইএম-এর জন্য তৈরি একটি পাউডারে স্যুইচ করতে হয়েছিল, একটি ভিন্ন পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন সহ, এবং ফার্নেস প্রোটোকলকে শক্ত করতে হয়েছিল। স্পেক শীটটি অকেজো ছিল যদি আমরা চূড়ান্ত উপাদান তৈরি করার প্রক্রিয়াটিকে নিয়ন্ত্রণ না করি।

আরেকবার, আমরা একটি এমআইএম-সক্ষম টংস্টেন ভারী খাদ ব্যবহার করে অন্বেষণ করেছি। ঘনত্ব চমত্কার ছিল, কিন্তু ফিডস্টক ধারাবাহিকভাবে ছাঁচ করা কুখ্যাতভাবে কঠিন ছিল। আমরা গেট এবং রানার ডিজাইন, ছাঁচের তাপমাত্রা, ইনজেকশন পরামিতিগুলিতে মাস কাটিয়েছি। আমরা কার্যকরী অংশ পেয়েছি, কিন্তু ফলন ভলিউমের জন্য অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর ছিল না। আমরা এটা শেল্ভ. উপাদানটি কাগজে প্রতিশ্রুতিশীল ছিল, কিন্তু ফিডস্টক থেকে নির্ভরযোগ্য উপাদানে রূপান্তরিত করার বাস্তব বাস্তবতা প্রকল্পটিকে হত্যা করেছে। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ রায় কল যা আপনি শুধুমাত্র চেষ্টা করে এবং ব্যর্থ হয়ে তৈরি করেন।

তাই যখন ভাবি ধাতু ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ উপকরণ এখন, আমি শুধু খাদগুলির একটি তালিকা দেখতে পাচ্ছি না। আমি সিদ্ধান্তের একটি ক্যাসকেড দেখতে পাচ্ছি: পাউডার আকৃতি এবং আকার, বাইন্ডার কেমিস্ট্রি, পাউডার লোডিং, ডিবাইন্ড পদ্ধতি, ফার্নেস বায়ুমণ্ডল প্রোফাইল, সম্ভাব্য তাপ চিকিত্সা, এবং প্রয়োজনীয় সেকেন্ডারি মেশিনিং। উপাদান এই সমগ্র চেইন. এটি একটি প্রক্রিয়া-সংজ্ঞায়িত সত্তা। এটি সঠিকভাবে পাওয়ার অর্থ হল প্রতিটি লিঙ্ককে সম্মান করা, এবং সেই জ্ঞান কেনা হয় না—এটি খণ্ড খণ্ড, ব্যর্থতার দ্বারা ব্যর্থতা, বছরের পর বছর ধরে। এটি একটি পাউডার অর্ডার এবং একটি উপাদান ইঞ্জিনিয়ারিং মধ্যে পার্থক্য.