وقتی تا زمانی که ما در Qingdao Qiangsenyuan مشغول ریخته‌گری و ماشینکاری هستید، حس خاصی نسبت به مواد ایجاد می‌کنید. جالبه هر چند وقت یکبار قطعات متالورژی پودر در مکالمه با مشتریانی که به دنبال جایگزین هستند، بیایید. یک تصور رایج وجود دارد که PM این راه حل پتویی مدرن و با دقت بالا است که به طور بالقوه ارزان تر و کارآمدتر از روش های سنتی مانند هسته اصلی ما است. ریخته گری قالب پوسته یا ریخته گری سرمایه گذاری. گاهی اوقات این درست است. اما بیشتر اوقات، واقعیت آشفته‌تر است و انتخاب چندان واضح نیست. این کاملاً به موارد غیر قابل مذاکره برنامه بستگی دارد: آیا در مورد هندسه های داخلی پیچیده، استحکام کششی نهایی تحت گرما، یا هزینه خالص هر قطعه در حجم بالا است؟ من پروژه‌هایی را دیده‌ام که جابجایی به PM حرکتی درخشان بود، و پروژه‌هایی را دیده‌ام که در آنها منجر به فرآیندی بی‌صدا و پرهزینه برای احراز صلاحیت مجدد شد و به بازیگری جامد بازگشت.
معمای انتخاب مواد
نان روزانه ما فلزاتی مانند چدن، فولادهای مختلف، و مواد سخت مانند آلیاژهای مبتنی بر نیکل و کبالت است. اینها ذوب می شوند و می ریزند. قطعات متالورژی پودر از جای دیگری شروع کنید: پودرهای فلزی ریز فشرده و پخته شده. مزیت فوری شکل نزدیک به شبکه برای هندسه های خاص است، به ویژه آنهایی که دارای سطوح چندگانه یا ویژگی های محوری ساده هستند. شما می توانید ماشینکاری را به حداقل برسانید، که صرفه جویی زیادی در هزینه دارد. ما یک بار مشتری داشتیم با یک قطعه اهرمی با حجم بالا، در اصل یک مجموعه مهر و موم شده و جوش داده شده بود. آنها پی ام را بررسی کردند و برای آن بخش، عالی بود. تراکم کافی بود، تلورانس ها حفظ شد و هزینه هر قطعه به طور قابل توجهی کاهش یافت. منطقی بود.
اما پس از آن شما به محدودیت ها می رسید. وقتی بحث به بخش‌های ساختاری با یکپارچگی بالا، یا اجزایی که با دمای بالا و خوردگی پایدار مواجه می‌شوند – مثلاً در یک محیط توربین یا پردازش‌های شیمیایی شدید – محاسبات تغییر می‌کند. مواد زینتر شده، حتی با آهنگری بعدی (فرج P/M)، می توانند برای مطابقت با ریزساختار همگن و بدون نقص یک ریخته گری سرمایه گذاری خوب، به ویژه در آلیاژهای تخصصی ما، تلاش کنند. همیشه این تخلخل وجود دارد که باید در نظر گرفت. این لزوما یک نقص نیست. ذاتی است اما اگر قطعه شما نمی تواند هیچ گونه پتانسیلی برای تخلخل به هم پیوسته تحت فشار داشته باشد، بلافاصله به سمت فرآیند فلز مذاب متمایل می شوید.
من یک تحلیل شکست خاص را به یاد می‌آورم که از ما خواسته شد درباره آن مشورت کنیم. یک صندلی شیر فولادی ضد زنگ متخلخل در یک برنامه خورنده و خستگی با چرخه بالا عملکرد ضعیفی داشت. این مشکل به چگالی ناسازگار در یک مقطع خاص بازمی‌گردد، یک چالش کلاسیک PM، که منجر به یک مسیر خوردگی ترجیحی و شروع ترک می‌شود. راه حل، پس از رفت و آمدهای زیاد، تغییر بیشتر فرآیند PM نبود، بلکه تغییر به یک CF8M با ریخته گری دقیق از طریق ریخته گری سرمایه گذاری بود. هزینه قطعه بالا رفت، اما هزینه چرخه عمر به شدت کاهش یافت. این همان نوع درس عملی است که شما فراموش نمی کنید.
جایی که بازیگران و PM از هم جدا می شوند (و گاهی اوقات ملاقات می کنند)
این در مورد اعلام برتری یک فناوری نیست. این در مورد تناسب اندام است. در QSY، با دهه های ما ریخته گری قالب پوسته و ریخته گری سرمایه گذاری، ما جایگاه خود را به وضوح می بینیم. برای هندسه های فوق العاده پیچیده و دیواره نازک در آن آلیاژهای عجیب و غریب، ریخته گری اغلب بی نظیر است. پروانه ای با تیغه های پیچ خورده و آئروفویل شکل را در نظر بگیرید. تلاش برای فشار دادن آن از پودر یک کابوس است. ریخته‌گری آن هنری است که به خوبی درک شده است، البته اگر ظریف باشد. پوشش سطحی از یک پوسته سرامیکی خوب نیز معمولاً نسبت به یک سطح متخلخل، که اغلب به عملیات ثانویه نیاز دارد، برتر است.
با این حال، اخراج PM احمقانه است. برای اشکال ساده‌تر و متقارن‌تر مانند چرخ دنده‌ها، بوش‌ها یا کانکتورهای خاص خودرو، PM اغلب مقرون به صرفه‌تر است. استفاده از مواد فوق‌العاده است - بدون اتلاف. آنچه ما آموختیم این است که مراحل پس از تف جوشی جایی است که دنیاها می توانند با هم برخورد کنند. آنجاست که ما ماشینکاری CNC تخصص وارد عمل می شود بسیاری قطعات متالورژی پودر نیاز به ماشینکاری دقیق در ویژگی های حیاتی پس از پخت. ما قطعات متخلخل بی‌شماری را ماشینکاری کرده‌ایم—افزودن رشته‌ها، سوراخ کردن سوراخ‌ها، ایجاد تخت‌های دقیق. پارامترهای ماشینکاری متفاوت است. شما در حال برش مواد متخلخل هستید، بنابراین عمر ابزار و نرخ تغذیه نیاز به تنظیم دارند. در طبقه مغازه احساس متفاوتی دارد.
یک فضای ترکیبی نیز وجود دارد: قالب‌گیری تزریقی فلز (MIM)، که شبیه پسرعموی پیچیده‌تر PM است. این امکان پیچیدگی شکل بیشتری را نسبت به پرس معمولی فراهم می کند. ما ریخته‌گری‌های ماشینکاری شده را عرضه کرده‌ایم که بعداً با قطعات MIM برای کاربرد دستگاه‌های پزشکی جایگزین شدند، که در آن حجم، هزینه ابزارآلات بالا را توجیه می‌کرد و اندک قربانی شدن در استحکام نهایی قابل قبول بود. کلید ارتباط باز در مورد مبادلات از همان مرحله نمونه اولیه بود.
واقعیت تحمل ها و حجم
نکته اصلی سردرگمی، تحمل هاست. بروشورهای فروش ممکن است اعداد قابل توجهی را برای PM فهرست کنند. اما آنها اغلب برای یک بعد واحد و بهینه در یک دوره تولید کنترل شده هستند. در تولید واقعی در یک دسته، تغییرپذیری می‌تواند بیشتر از ماشینکاری از یک نمونه ریخته‌گری جامد باشد. چرا؟ تغییر ابعاد در طول پخت کاملا یکنواخت نیست. آن تحت تاثیر مقدار پودر، گرادیان دمای کوره و محل قرارگیری قطعات است. برای قطعه‌ای که به تحمل +/- 0.025 میلی‌متر در حفره‌های بحرانی نیاز دارد، شروع با یک شکل نزدیک توری متخلخل ممکن است باعث صرفه‌جویی در هزینه نشود، اگر به هر حال مجبور باشید 90 درصد آن سطح را ماشینکاری کنید تا به طور قابل‌اعتماد به مشخصات برسید. در چنین مواردی، گاهی اوقات کار ساده‌تر است که با یک قطعه ریخته‌گری قابل ماشینکاری شروع کنید.
حجم، دیکتاتور دیگر است. ابزار سخت برای پرس PM با فشار بالا گران است. برای اجرای 50000 قطعه در سال، به راحتی قابل توجیه است. برای 500 عدد؟ تقریبا هرگز. فرآیندهای ریخته‌گری ما، به‌ویژه قالب‌گیری پوسته، می‌تواند در حجم‌های پایین تا متوسط انعطاف‌پذیرتر باشد. تجهیزات الگو ارزان تر است و اصلاح آن آسان تر است. این انعطاف پذیری چیزی است که ما در آن هستیم Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) ارزش عمیقی دارد، زیرا به ما امکان می دهد به طور موثر با پروژه های دسته ای بزرگ و مرحله توسعه کار کنیم.
من در بررسی های طراحی نشسته ام که در آن یک مهندس جوان اصرار به PM دارد، زیرا یک کتاب درسی گفته است که کارآمد است. اما وقتی کل هزینه‌ها - ابزارآلات، پخت، ماشینکاری ثانویه ضروری و خطر ضایعات - را در برابر هزینه‌های ریخته‌گری با حداقل ماشینکاری تقسیم می‌کنیم، اعداد اغلب تغییر می‌کنند، به‌ویژه برای گریدهای آلیاژی که معمولاً آن را انجام می‌دهیم. نقطه سربه سر بالاتر از آن چیزی است که بسیاری تصور می کنند.
درس هایی از ماشین فروشی
اثبات همیشه در ماشین کاری است. شما می توانید از طریق نحوه عملکرد قطعه در آسیاب یا تراش CNC چیزهای زیادی در مورد منشاء قطعه بگویید. یک قطعه ریخته‌گری، اگر فرآیند سالم باشد، ماشین‌هایی با قوام قابل پیش‌بینی انجام می‌شود. تراشه ها تمیز می شکنند. الف بخش متالورژی پودر برش متفاوتی دارد ساختار مواد منقطع می تواند باعث شود که برش کمی شن ایجاد شود و الگوهای سایش ابزار متفاوت باشد. نفوذ مایع خنک‌کننده به داخل تخلخل نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد که گاهی باعث آلودگی یا نشت بعدی می‌شود. ما این را خیلی زود یاد گرفتیم، ماشینکاری دسته ای از بلبرینگ های برنزی متخلخل. مایع خنک کننده در منافذ به دام افتاد و بعداً شسته شد و باعث خوردگی در مجموعه شد. اکنون، برای اجزای مهم PM، ما اغلب یک آغشته به رزین یا یک عملیات آب بندی را قبل از ماشینکاری نهایی مشخص می کنیم که یک مرحله و هزینه را اضافه می کند.
این حلقه بازخورد عملی بسیار ارزشمند است. تیم ماشینکاری ما ورودی مستقیم به شرکای ریخته گری و PM خارجی ما ارائه می دهد. آنها می گویند، این بخش دیوار در قسمت متخلخل برای نیروی گیره مورد نیاز برای ماشینکاری طرف مقابل بسیار شکننده است، یا سطح به عنوان ریخته گری در اینجا برای تکمیل فقط با یک سنگ زنی سبک عالی است. این دانش عملی و سطح زمین، بیش از هر نمودار عمومی انتخاب فرآیند، توصیه‌های ما را به مشتریان شکل می‌دهد.
نتیجه گیری بدون نتیجه گیری
بنابراین، این ما را با کجا رها می کند قطعات متالورژی پودر? آنها یک ابزار قدرتمند در جعبه ابزار تولید هستند، اما یک آچار جهانی نیستند. برای ما که در تقاطع ریخته‌گری و ماشینکاری دقیق کار می‌کنیم، آنها مسیری موازی را نشان می‌دهند که ما به آن احترام می‌گذاریم و اغلب با آن همکاری می‌کنیم. بهترین نتایج پروژه زمانی اتفاق می‌افتد که انتخاب بین PM و ریخته‌گری به عنوان یک تصمیم جدی فنی و اقتصادی تلقی شود، نه یک نتیجه‌گیری پیش‌فرض بر اساس روند.
این به پرسیدن سؤالات درست از قبل مربوط می شود: ویژگی های واقعی بحرانی به کیفیت چیست؟ حجم واقعی سالانه از جمله چرخه عمر چقدر است؟ هزینه کل مالکیت چقدر است، نه فقط قیمت قطعه؟ و در نهایت، آیا تامین کننده ای دارید که نقاط قوت و ضعف هر دو دنیا را درک کند و تنها به یکی از آنها تعصب نداشته باشد، زیرا این تنها کاری است که آنها انجام می دهند؟
این چشم اندازی است که ما در طول 30 سال ساخته ایم. خواه ساخت یک ریخته گری سرمایه گذاری پیچیده و با آلیاژ بالا برای یک پمپ باشد یا ماشینکاری یک چرخ دنده سینتر شده با حجم بالا تا یک روکش آینه ای، اصل یکسان است: واقعیت ساخت را با سرنوشت قطعه در میدان تطبیق دهید. همه چیز دیگر فقط سر و صدا است.
