Nuair a tha cuideigin ag ràdh ‘seòrsaichean de mheatailt pùdarrach’, bidh a’ mhòr-chuid de dh’ inntinnean a’ leum dìreach chun a’ phreas-agus-sinter clasaigeach. Sin an each-obrach, gu cinnteach, ach chan eil ann ach an geata tòiseachaidh. Bidh an fhìor chòmhradh a’ tòiseachadh nuair a bhios tu a’ faighneachd: dè an obair mu dheireadh a th’ aig a’ phàirt? An e preas sìmplidh, le cuideam ìosal a th’ ann, no an e pàirt roth-uidheam a th’ ann a bhith a’ faicinn teas àrd agus feachdan cuairteachaidh? Bidh an t-eadar-dhealachadh sin gad ghluasad bho aon mheur den teicneòlas seo gu meur eile gu tur. Tha mi air cus dhealbhaidhean fhaicinn a’ tighinn a-steach far an do shònraich an t-innleadair ìre stuth ach nach robh e air a dhol an sàs gu h-iomlan le buaidh an t-slighe saothrachaidh air beatha sgìths no seasmhachd meudachd. Is e a’ bheàrn sin eadar modail CAD agus an fhìrinn sintered far a bheil na fìor sheòrsan de mheatailteachd pùdarrach beò.
Press and Sinter: A’ Bhun-loidhne agus na Crìochan Neo-fhaicsinneach aige
Feuch an tòisich sinn leis an fhear uile-làthaireach. Gabhaidh tu pùdar meatailt, mar as trice measgachadh stèidhichte air iarann le beagan copar, nicil, agus grafait ro-alloyed no measgachadh a-steach, ga dhlùthadh ann am bàs teann aig teòthachd an t-seòmair, agus an uairsin ga theasachadh ann am fùirneis le àile fo smachd. Bidh na bannan a’ cruthachadh tro sgaoileadh stàite cruaidh. Tha e air leth èifeachdach airson meud àrd, dèanamh cumadh. Gèaraichean, sprockets, pàirtean structarail ann an innealan - eisimpleirean gun àireamh.
Ach seo an glacadh a bhios a h-uile duine a’ dol thairis air: dùmhlachd. Mar as trice bidh press-and-sinter àbhaisteach a’ dol thairis air timcheall air 92-95% den dùmhlachd teòiridheach. Tha am porosity a tha air fhàgail sin ceart gu leòr airson mòran thagraidhean, ach bidh e a’ marbhadh feartan fiùghantach. Bidh an lùb neart sgìths a’ fàs rèidh gu briseadh-dùil tràth. Tha cuimhne agam air pròiseact airson inneal pumpa uisgeachaidh far an do dh’ fhàilnich a’ chiad prototypes bho bhùth àbhaisteach P/M fada nas luaithe na an ìre de stàilinn obraichte ann an deuchainn seasmhachd. Cha b' e an stuth ceimigeach am bun-adhbhar; b’ e na pores microscopach sin a bha ag obair mar luchd-cruinneachaidh cuideam. B’ fheudar dhuinn ar smuaintean atharrachadh.
Seo far a bheil na siostaman alloy agus bealaidh gu math cudromach. Bidh FN-0205 (iarann le 2% nicil agus 0.5% grafait) gad ghiùlan fhèin gu math eadar-dhealaichte bho FC-0208 (le 2% copar) rè sintering, a’ toirt buaidh air atharrachadh meud agus neart deireannach. Agus puing drùchd an àile fhùirneis agad? Tha e deatamach airson lughdachadh ocsaíd, gu sònraichte le eileamaidean mar chromium no manganese. Faigh e ceàrr, agus tha pàirt bhrìoghmhor agad. Chan e dìreach pròiseas a th’ ann; tha e na dheuchainn ceimigeachd fo theas.
Nuair a tha dùmhlachd neo-rèiteach: Moulding Injection Metal agus Nas fhaide air falbh
Mar sin, dè ma tha feum agad air dùmhlachd faisg air làn agus cumadh iom-fhillte a bhiodh innealachadh bho stoc bàr a’ caitheamh 80% den stuth? Sin an rìoghachd Moulding stealladh meatailt (MIM). Bidh thu a’ measgachadh pùdar fìor ghrinn, spherical le inneal-ceangail polymer, cuir a-steach e mar phlastaig, an uairsin thoir air falbh an inneal-ceangail (debinding) gu faiceallach mus cuir thu a-steach e. Bidh am pàirt a’ crìonadh gu mòr - timcheall air 15-20% - ach gu co-ionnan ma tha an stoc beathachaidh agad aon-ghnèitheach. Bidh thu a’ faighinn dùmhlachd os cionn 98%, gu tric faisg air 99%.
Tha bòidhchead MIM ann am mion-fhiosrachadh mar snàithleanan a-staigh, fo-ghearradh, agus ballachan tana. Chleachd sinn e airson co-phàirt ionnstramaid lannsa, pàirt 17-4 PH de stàilinn gun staoin le inneal latch iom-fhillte. B’ e trom-laighe a bh’ ann de thàmh-àirneisean agus de bhriseadh innealan. Rinn MIM pìos singilte, mar sineadh, dheth. Ach 's e an diabhal a th' anns a' cheangal. Mura tèid an inneal-ceangail a thoirt air falbh gu cothromach, gheibh thu sgàinidhean no blisters. Is e cearcall teirmeach slaodach, fìnealta a th’ ann, chan e gnìomhachd brùideil.
Tha seo a’ ceangal ri meur eile: Brùth Isostatic teth (HIP). Uaireannan bidh thu ga chleachdadh leis fhèin le pùdar ann an can (HIPing container), ach nas trice, is e pròiseas àrd-sgoile a th ’ann a bhith a’ dùnadh an porosity iarmharach ann am pàirt sintered. Bheireadh sinn buidhnean bhalbhaichean èiginneach air an dèanamh tro press-and-sinter agus chuireadh sinn tro chearcall HIP - cuideam àrd argon aig teòthachd àrd. Bidh e a ’brùthadh na pores a-staigh sin dùinte, a’ leasachadh gu mòr ductility agus ionracas cuideam. Bidh e a’ cur cosgais ris, ach airson co-phàirtean ola is gas, is e tiogaid a th’ ann gu teisteanas.
An t-Slighe Cruthachaidh: Cruthachadh Pùdar agus a Àite
An uairsin tha cruthachadh pùdar ann. Bidh thu a’ dèanamh preform tro bhrùthadh àbhaisteach, an uairsin a’ gabhail an preform sintered (no uaireannan gun shineadh) agus ga cheàrdaich teth ann am bàs dùinte. Bidh seo a’ coileanadh làn dùmhlachd agus feartan meacanaigeach sàr-mhath, faisg air geàrdan obraichte. Tha an toradh stuthan sàr-mhath. Tha e air a bhith na chothrom airson co-phàirtean fèin-ghluasadach le cuideam àrd leithid slatan ceangail.
Ach tha na cosgaisean innealan cudromach, agus feumaidh tu meud gus a dhearbhadh. Tha an riaghladh teirmeach duilich - a bhith a’ faighinn an preform chun an teòthachd cheart ann an èideadh airson a bhith a’ cruthachadh gun sgèile no decarburization. Tha mi air deuchainnean fhaicinn far an do dh’ adhbhraich dealbhadh preform neo-iomchaidh gu bhith a’ cruthachadh pasgain (laps), uireasbhaidh a tha uamhasach ann am pàirt fiùghantach. Is e seòrsa cumhachdach de mheatailt pùdar a th’ ann, ach tha e ag iarraidh spèis don cheàird cruthachadh cho math ri saidheans pùdar.
Saothrachadh Additive: An Crìoch Ùr san Teaghlach
Chan urrainn dhut bruidhinn mu sheòrsan an-diugh gun a bhith a’ suathadh ri saothrachadh cuir-ris, no Fusion Leabaidh Pùdar. Leaghadh laser roghnach (SLM), leaghadh giùlan dealanach (EBM). Is e seo meatailteachd pùdarrach anns an t-seagh as litearra aige: a’ togail pàirt de chòmhdach le còmhdach le bhith a’ leaghadh pùdar gu tur le stòr lùth cuimsichte. Faodaidh an dùmhlachd a bhith 99.9%+ ma thèid crìochan a chuir a-steach.
Tha an saorsa rèabhlaideach, ach is e crìoch uachdar agus cuideam a-staigh na malairtidhean. Tha garbh sònraichte aig an uachdar a tha air a chlò-bhualadh bho ghràineanan pùdar a chaidh a leaghadh gu ìre, rud a tha uamhasach airson sgìths ma thèid fhàgail gun làimhseachadh. Agus feumaidh an cuideam a tha air fhàgail bho theasachadh is fuarachadh luath faochadh cuideam no cearcall teannachaidh isostatic teth. Rinn sinn measadh air airson dealbhadh àbhaisteach, meud ìosal impeller aig Qingdao Qiangsenyuan. Bha an geoimeatraidh foirfe dha, ach airson an ionracas uachdar riatanach agus cosgais gach pàirt aig an tomhas-lìonaidh againn, chaidh sinn aig a’ cheann thall le tasgadh tasgaidh airson an ruith prototype. B’ e AM an inneal foirfe, ach airson na h-obrach sònraichte sin, cha b’ e an inneal ceart a bh’ ann. Sin prìomh eadar-dhealachadh.
Far a bheil Rathaidean Mheatailt Tilgeadh agus Pùdar a’ dol tarsainn
Bheir seo mi gu tangent iomchaidh. Aig Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), leis na deicheadan aca ann an sligean agus tilgeadh tasgaidh, bidh an còmhradh gu tric a 'tionndadh gu coileanadh stuthan. Nuair a dh’ fheumas neach-dèiligidh pàirt ann an superalloy stèidhichte air nicil airson seirbheis àrd-teòthachd, bidh an roghainn eadar tilgeadh tasgaidh agus slighe meatailteachd pùdarrach mar HIP gu bhith na mheadhan. Faodaidh tilgeadh cumaidhean mòra, iom-fhillte a làimhseachadh gu breagha, ach tha structar gràin agus comas airson meanbh-porosity nan crìochan. Bheir HIPing pùdar microstructure grinn, èideadh dhut, gu h-àraidh feartan isotropic. Tha an co-dhùnadh an urra ri meud, iom-fhillteachd, riatanasan seilbh, agus meud crannchur. Aig amannan, is e tar-chinealach am fuasgladh as fheàrr: a ’cleachdadh preform cast agus an uairsin cuir a-steach còmhdach stèidhichte air pùdar tro spraeadh teirmeach airson caitheamh caitheamh. Chan eil e mu dheidhinn a bhith nas fheàrr; tha e mu dheidhinn am measgachadh ceart de phròiseasan.
Am bàillidh air a bheilear a’ coimhead: Am Pùdar fhèin
Tha na seòrsaichean sin uile an urra ris an stuth tòiseachaidh: am pùdar. Gas atomized, uisge atomized, pròiseas electrode cuairteachadh plasma (PREP) - tha an dòigh cinneasachaidh a’ mìneachadh cumadh mìrean, cuairteachadh meud, agus microstructure a-staigh. Airson MIM, feumaidh tu na mìrean grinn, spherical sin airson sruthadh math agus pacadh. Airson mìrean àbhaisteach, neo-riaghailteach, le atomized uisge a ’ceangal nas fheàrr airson neart uaine. Ma tha thu ag obair le aloidhean reactive leithid titanium no na liostaichean QSY aloidhean sònraichte (stèidhichte air cobalt, stèidhichte air nicil), chan eil làimhseachadh pùdar fo àile neo-sheasmhach air a cho-rèiteachadh. Tha togail ocsaidean na mharbhadh sàmhach de ductility.
Dh’ ionnsaich mi seo an dòigh chruaidh tràth. Bha baidse de phùdar stainless 316L airson MIM beagan nas àirde na susbaint taiseachd na spec. Dh'adhbhraich e dealachadh pùdar-ceanglaiche aig àm cumadh, a 'leantainn gu beàrnan nach nochd ach an dèidh sintering. Bha am baidse gu lèir briste. Is e am pùdar am bunait. Chan urrainnear locht an sin a shuidheachadh sìos an abhainn.
Mar sin, nuair a smaoinicheas mi air 'seòrsaichean de mheatailt pùdar,' tha mi gu mòr a 'smaoineachadh air craobh co-dhùnaidh. Tòisich le gnìomh na pàirt, na riatanasan seilbh aige, an geoimeatraidh, agus cosgais iomchaidh. Bidh an t-slighe sin gad thoirt chun phùdar cheart agus an dòigh daingneachaidh cheart. Chan e dìreach liosta roghainnean a th’ ann a-riamh; 'S e sreath de mhalairtean teignigeach is eaconamach a th' ann, le bòcan na porosity a' falach air cùlaibh gach roghainn. Is e an t-amas am pròiseas a thaghadh a bheir air an taibhse sin a dhol à sealladh, no co-dhiù ga fhàgail gun chron airson beatha a’ phàirt a tha san amharc.
