જ્યારે મોટા ભાગના લોકો 'પાઉડર મેટલર્જી ઈન્ડસ્ટ્રી' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ એક સીધી-સાદી પ્રેસ-એન્ડ-સિન્ટ એર પ્રક્રિયાને ચિત્રિત કરે છે - પાવડરને મિશ્રિત કરો, તેને દબાવો, તેને ગરમ કરો, પૂર્ણ થયું. તે પાઠ્યપુસ્તકનું સંસ્કરણ છે, અને તે એક ખતરનાક અતિશય સરળીકરણ છે જે ઘણા સબપાર ભાગો અને હતાશ એન્જિનિયરો તરફ દોરી જાય છે. વાસ્તવિકતા અવ્યવસ્થિત છે, વધુ સૂક્ષ્મ અને સ્પષ્ટપણે, જ્યાં વાસ્તવિક એન્જિનિયરિંગ થાય છે. તે માત્ર આકાર બનાવવા વિશે નથી; તે છિદ્રાળુતાને મેનેજ કરવા, સિન્ટરિંગ પછી અનાજની સીમાઓને નિયંત્રિત કરવા અને જ્યારે એલોયિંગ ધૂળની જેમ શરૂ થાય ત્યારે કેવી રીતે વર્તે છે તે સમજવા વિશે છે. મેં ઘણી બધી ડિઝાઈન નિષ્ફળતા જોઈ છે કારણ કે તેઓ PM ને મશીનિંગ માટે સસ્તા વિકલ્પ તરીકે માને છે, તેની અનન્ય સામગ્રી લાક્ષણિકતાઓને અવગણીને.
એલોય કોયડો અને ઘનતા વાસ્તવિકતાઓ
ચાલો સામગ્રીની વાત કરીએ. પાઉડર સ્વરૂપમાં નિકલ-આધારિત અથવા કોબાલ્ટ-આધારિત જેવા વિશિષ્ટ એલોયનું વચન વસ્ત્રો અને ઉચ્ચ-ટેમ્પ એપ્લિકેશન માટે વિશાળ છે. પરંતુ વચન અને ભાગ વચ્ચેનું અંતર વિશાળ છે. તમે માત્ર ઘડાયેલ એલોય સ્પેક લઈ શકતા નથી અને પાવડર વર્ઝન સમાન સંખ્યામાં હિટ થવાની અપેક્ષા રાખી શકો છો. પ્રી-એલોય્ડ પાઉડર વિરુદ્ધ એલિમેન્ટલ મિક્સ રૂટ એ મૂળભૂત પસંદગી છે જે સિન્ટરિંગ દરમિયાન પરિમાણીય સ્થિરતાથી લઈને અંતિમ થાક શક્તિ સુધી બધું નક્કી કરે છે. નિરંકુશ મિશ્રણો સાથે, તમે થર્મલ ચક્ર દરમિયાન પ્રસરણ સંપૂર્ણ હોવા પર બેંકિંગ કરી રહ્યાં છો - તે ભાગ્યે જ છે, જો ચક્ર માત્ર યોગ્ય ન હોય તો વિજાતીય માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ તરફ દોરી જાય છે.
આ સીધું ઘનતા સાથે જોડાયેલું છે. નજીકની સંપૂર્ણ ઘનતા માટે લક્ષ્ય રાખવાનો અર્થ ઘણીવાર પ્રમાણભૂત સિન્ટરિંગથી આગળ વધવું. અમે મેટલ ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ (MIM) અથવા હોટ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ (HIP) વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. પરંતુ ઘનતામાં દરેક પગલું ખર્ચ જમ્પ અને ભૌમિતિક અવરોધો સાથે આવે છે. દાખલા તરીકે, સંકુલમાં શેષ છિદ્રાળુતાને દૂર કરવા માટે HIP અદ્ભુત છે પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર ભાગ, કહો કે ટર્બાઇન બ્લેડ પ્રોટોટાઇપ, પરંતુ તે ખરાબ રીતે ડિઝાઇન કરેલ સિન્ટરિંગ રન માટેનો ઉપાય નથી. HIP માટે છિદ્રાળુતાને અસરકારક રીતે સાજા કરવા માટે તેને બંધ અને અલગ કરવી પડશે; એકબીજા સાથે જોડાયેલ સપાટીની છિદ્રાળુતા નિશ્ચિત થશે નહીં.
એક વ્યવહારુ માથાનો દુખાવો? સિન્ટર સખત સ્ટીલ્સ. તેઓ તમને ગૌણ હીટ ટ્રીટમેન્ટને બાયપાસ કરીને, સિન્ટરિંગ ભઠ્ઠીમાંથી સીધા જ ઉચ્ચ શક્તિ પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. સંપૂર્ણ લાગે છે. પરંતુ તમારા સિન્ટરિંગ પટ્ટામાં ઠંડકનો દર એક જટિલ પ્રક્રિયા પરિમાણ બની જાય છે. ખૂબ ધીમું, અને તમને માર્ટેન્સિટિક રૂપાંતર મળતું નથી; ખૂબ ઝડપી, અને તમે વિકૃતિ જોખમ. મેં એક સરળ ફ્લેંજ ઘટક માટે ગેસના પ્રવાહ અને બેલ્ટની ઝડપને ટ્વિક કરવામાં અઠવાડિયા ગાળ્યા છે, માત્ર એ જાણવા માટે કે ડિઝાઈન ટ્વીકથી આંશિક સમૂહમાં થોડો ફેરફાર થવાથી બધું ફરી બંધ થઈ ગયું. તે સતત સંતુલિત કાર્ય છે.
જ્યાં પીએમ મશીનિંગને મળે છે: અનિવાર્ય હેન્ડશેક
લગભગ કોઈ જટિલ PM ભાગ ખરેખર નેટ-આકારનો નથી. શ્રેષ્ઠ ટૂલિંગ અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ સાથે પણ, તમારે ગૌણ કામગીરીની જરૂર પડશે. આ તે છે જ્યાં એ વચ્ચેનો સંબંધ પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર નિષ્ણાત અને ચોકસાઇ યંત્રનિષ્ણાત નિર્ણાયક બને છે. તમે પીએમ પાર્ટને મશીન કરી શકતા નથી જેમ કે તમે ઘડાયેલા બ્લોકને મશીન કરશો. અવશેષ છિદ્રાળુતા એ ઘર્ષક છે જે કટીંગ સાધનોને ખાય છે. તે સપાટીની પૂર્ણાહુતિ અને થ્રેડની મજબૂતાઈને પણ અસર કરે છે.
આ એક સિનર્જી છે જે મેં સારી રીતે કર્યું છે. જેવી કંપની લો ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY). રોકાણ કાસ્ટિંગ અને CNC મશીનિંગમાં તેમની ઊંડા પૃષ્ઠભૂમિ સાથે, તેઓ ભૌતિક વર્તન મેળવે છે. જ્યારે પીએમ પાર્ટ, કહો કે ચોક્કસ પોર્ટ થ્રેડોની જરૂર હોય તેવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાલ્વ બોડી, સિન્ટરમાંથી બહાર આવે છે, ત્યારે તેઓ તેને કેવી રીતે હેન્ડલ કરવું તે જાણે છે. તેઓ સમજી શકશે કે સિન્ટરવાળી સપાટીમાં ડ્રિલિંગ માટે ધારને ક્ષીણ થવાથી બચવા માટે ચોક્કસ ટૂલ ભૂમિતિ અને ફીડ્સની જરૂર છે. તે માત્ર મશીનિંગ કામ નથી; તે એકીકરણ પ્રક્રિયાનું ચાલુ છે. કાસ્ટિંગમાં વિશિષ્ટ એલોય સાથેનો તેમનો અનુભવ સિન્ટર્ડ સ્વરૂપમાં સમાન સામગ્રીને હેન્ડલ કરવા માટેના અંતર્જ્ઞાનનો અનુવાદ કરે છે. તમે તેમની સાઇટ પર તેમનો અભિગમ તપાસી શકો છો https://www.tsingtaocnc.com-મોલ્ડિંગથી મશીનિંગ સુધીની તેમની સંકલિત પ્રક્રિયા આવશ્યકપણે અદ્યતન PM ઘટકોની માંગ છે.
સૌથી ખરાબ નિષ્ફળતાઓ જ્યારે મેં જોઈ છે ત્યારે પીએમ અને મશીનિંગ સિલોડ હતા. એક ડિઝાઇનરે ફેરસ પીએમ ભાગ પર મશીનવાળા ખિસ્સાની બાજુમાં પાતળી દિવાલનો ઉલ્લેખ કર્યો છે. PM દુકાને તેને સ્પેક માટે બનાવ્યું હતું, પરંતુ દિવાલમાં કદાચ 85% ઘનતા હતી. નક્કર સ્ટીલ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મશીનિસ્ટે પ્રમાણભૂત કટ લીધો. દિવાલ વાઇબ્રેટ થઈ ગઈ, ટૂલ ગડબડ થઈ, અને છિદ્રાળુ માળખું શાબ્દિક રીતે ફાટી ગયું. પાઠ? પીએમ માટે ડીએફએમ (ઉત્પાદન માટેની ડિઝાઇન)માં મશીનિંગ વ્યૂહરચના શામેલ હોવી આવશ્યક છે. કેટલીકવાર, સિન્ટરિંગ પહેલાં રાહતનું મશીન કરવું અથવા સ્થાનિક ઘનતાનો ઉલ્લેખ કરવો વધુ સારું છે.
ટૂલિંગ ટ્રેપ અને સારી પૂરતી સહનશીલતા
ટૂલિંગ એ પ્રેસ-અને-સિન્ટરનું હૃદય છે, અને તે એક વિશાળ અપફ્રન્ટ ખર્ચ છે. પ્રલોભન એ પ્રક્રિયાને મહત્તમ બનાવવા માટે બહુ-સ્તરીય ભાગની રચના કરવાની છે, તમામ પ્રકારની સુવિધાઓમાં ખેંચાણ. પરંતુ દરેક સ્તર, દરેક અન્ડરકટ, ટૂલની જટિલતા, વસ્ત્રો અને ઘનતાના ઢાળનું જોખમ વધારે છે. હું વહેલી તકે આ જાળમાં પડ્યો. અમે એકીકૃત સિન્ટર્ડ ક્લચ પ્રોફાઇલ સાથે એક તેજસ્વી ગિયર ડિઝાઇન કર્યું છે. આ ટૂલ એક દુઃસ્વપ્ન હતું, જરૂરી નાજુક કોર સળિયા જે વળાંકવાળા હતા, જે ક્લચ સ્પ્લાઈન્સમાં અસંગત ભરણ તરફ દોરી જાય છે. ભાગો છાપવાના હતા પરંતુ તે ઘનતાની ભિન્નતાને કારણે ખરાબ પ્રદર્શન કર્યું.
કેટલીકવાર, વધુ સ્માર્ટ પ્લે એ સરળ, વધુ મજબૂત PM પ્રીફોર્મ બનાવવા અને જટિલ સુવિધાઓને મશીન બનાવવાનો છે. તે કન્સેશન જેવું લાગે છે, પરંતુ તે ઘણી વખત વોલ્યુમમાં વધુ વિશ્વસનીય અને ખર્ચ-અસરકારક હોય છે. સહનશીલતા એ ખોટી મહત્વાકાંક્ષાનું બીજું ક્ષેત્ર છે. સમગ્ર બેચમાં સિન્ટર્ડ વ્યાસ પર ±0.025mm પકડી રાખવું એ મુશ્કેલી અને 100% નિરીક્ષણ માટે પૂછે છે. ઉદ્યોગમાં એક કારણસર પ્રમાણભૂત સહિષ્ણુતા વર્ગો છે. વર્ગ X (ઉચ્ચ ચોકસાઇ) વિરુદ્ધ વર્ગ Y ની અરજી ક્યારે કરવી તે સમજવું અને ગ્રાહકને તે જણાવવું, નોકરીનો મુખ્ય ભાગ છે. તે કોમ્પેક્ટીંગ પાવડરની વાસ્તવિકતા સાથે અપેક્ષાઓનું સંચાલન કરવા વિશે છે અને તેને ભઠ્ઠીમાં સંકોચાતો અને તાણતો જોવાનો છે.
અને સંકોચન રેખીય નથી. તે કોમ્પેક્ટીંગ દિશા (એનિસોટ્રોપિક) સાથે બદલાઈ શકે છે, જે લાંબા, પાતળા ભાગો માટે દુઃસ્વપ્ન છે. અમે એકવાર એક્ટ્યુએટર લિવરની શ્રેણી બનાવી. સિન્ટરિંગ પછી તેઓ લંબાઈ અને પહોળાઈના સ્પેક્સને મળ્યા હતા, પરંતુ ટ્વિસ્ટ (વાર્પનું સ્વરૂપ) અસંગત હતું. મૂળ કારણ? ડાઇમાં પાવડર ભરવાની ઊંચાઈમાં નજીવી વધઘટ, જેણે પ્રારંભિક લીલા ઘનતા વિતરણમાં ફેરફાર કર્યો. તેને ઉકેલવા માટે ફીડ શૂ સિસ્ટમની પુનઃડિઝાઇનની જરૂર હતી, માત્ર ભઠ્ઠી ગોઠવણ જ નહીં.
ગ્રીન સ્ટેટ: જ્યાં બધું નક્કી કરવામાં આવે છે
પીએમનો અનસંગ હીરો-અથવા શાંત તોડફોડ કરનાર-એ લીલો ભાગ છે. તે દબાયેલ-પરંતુ-સિન્ટર વિનાનું કોમ્પેક્ટ છે. તેની પ્રામાણિકતા જ સર્વસ્વ છે. હેરલાઇન ક્રેક અથવા અયોગ્ય ઇજેક્શનથી લેમિનેશન સિન્ટરિંગમાં મટાડશે નહીં; તેઓ વધુ ખરાબ થશે. લીલા ભાગોને હેન્ડલ કરવા માટે હળવા સ્પર્શની જરૂર છે. મેં ભાગોના આખા પેલેટને કાટમાળમાં ઘટાડીને જોયા છે કારણ કે એક નવા ટેકનિશિયને તેમને મશીનવાળા બ્લેન્ક્સની જેમ હેન્ડલ કર્યા હતા.
ગ્રીન સ્ટ્રેન્થ એ એક પ્રોપર્ટી છે જેનો તમે બાઈન્ડર અને લુબ્રિકન્ટ્સ સાથે ઉલ્લેખ કરો છો. પરંતુ તે એક વેપાર બંધ છે. વધુ લુબ્રિકન્ટ ઇજેક્શનને સરળ બનાવે છે અને ઘનતા એકરૂપતામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ તે સિન્ટરિંગ દરમિયાન બળી જવા માટે વધુ અવશેષો છોડે છે, જે સ્ટીલ્સમાં કાર્બન નિયંત્રણને અસર કરી શકે છે. તે રસાયણશાસ્ત્રની સમસ્યા છે જે યાંત્રિક તરીકે છૂપી છે. જેવી કંપની માટે QSY, જેની શેલ અને ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગમાં નિપુણતા મોલ્ડ સામગ્રી અને બર્નઆઉટ ચક્રની આસપાસ ફરે છે, આ સિન્ટરિંગ વાતાવરણ અને થર્મલ ડિબાઈન્ડિંગ તબક્કો એક પરિચિત લેન્ડસ્કેપ હશે. નિયંત્રિત થર્મલ વિઘટનના સિદ્ધાંતો સમાંતર છે, માત્ર મીણની પેટર્નને બદલે પાવડર કોમ્પેક્ટ પર લાગુ કરવામાં આવે છે.
લીલા ભાગોનું નિરીક્ષણ કરવું એ એક કળા છે. તમે મોટાભાગની બિન-વિનાશક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. તે ઘણીવાર સારા પ્રકાશ હેઠળ દ્રશ્ય નિરીક્ષણમાં આવે છે અને જ્યારે હળવાશથી ટેપ કરવામાં આવે ત્યારે ભાગ કેવી રીતે સંભળાય છે તેની અનુભૂતિ થાય છે. તે ઓછી તકનીક છે પરંતુ મહત્વપૂર્ણ છે. એક ખામીયુક્ત લીલો ભાગ સ્ક્રેપ છે; તમે તેને સિન્ટર કરવા માટે માત્ર ઊર્જા બગાડો છો.
આગળ જોઈએ છીએ: તે કોમોડિટી પ્રક્રિયા નથી
માટે સૌથી મોટું જોખમ પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર ઉદ્યોગ એક કોમોડિટી તરીકે જોવામાં આવે છે. જો તે માત્ર સસ્તા લોખંડના ભાગોને દબાવવાની વાત છે, તો તે કામ આખરે સૌથી ઓછી કિંમતના બિડર પાસે જશે. ભવિષ્ય અદ્યતન સામગ્રી, જટિલ કાર્યાત્મક એકીકરણ અને હાઇબ્રિડ ઉત્પાદનમાં છે. PM ને સામગ્રી સંશ્લેષણ પ્લેટફોર્મ તરીકે વિચારો. તમે સિલિકોન કાર્બાઇડ કણોથી પ્રબલિત એલ્યુમિનિયમ જેવા સંયોજનો બનાવી શકો છો-જેને ઓગળવું અશક્ય છે. અથવા વિધેયાત્મક રીતે વર્ગીકૃત સામગ્રી જ્યાં ભાગની અંદર રચના બદલાય છે.
એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ સાથેનું એકીકરણ પણ અસ્પષ્ટ રેખાઓ છે. ધાતુઓનું બાઈન્ડર જેટીંગ તેના મૂળમાં છે, એ પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયા સિન્ટરિંગ, વિકૃતિ અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ કંટ્રોલના પડકારો ત્યાં છે, જે સામાન્ય રીતે ઓછી લીલા ઘનતા દ્વારા વિસ્તૃત થાય છે. તે એક જ સમસ્યાનું કુટુંબ છે, માત્ર એક અલગ આકાર આપવાની પદ્ધતિ સાથે. આ તે છે જ્યાં પરંપરાગત પીએમ પાસેથી ગહન પ્રક્રિયા જ્ઞાન અમૂલ્ય બની જાય છે.
તેથી, તે સૂર્યાસ્ત ઉદ્યોગ નથી. તે વિકસિત થઈ રહ્યું છે. પરંતુ તે માત્ર એક ભાગ સપ્લાયર બનવાથી મટીરીયલ અને મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રોસેસ કન્સલ્ટન્ટ બનવાની માંગ કરે છે. તમારે ડિઝાઈનનું માર્ગદર્શન આપવું પડશે, પાવડરથી લઈને ફિનિશ્ડ મશિન કમ્પોનન્ટ સુધીની સમગ્ર સાંકળની માલિકી ધરાવવી પડશે અને પ્રક્રિયાની ક્ષમતાઓ અને મર્યાદાઓ વિશે નિર્દયતાથી પ્રમાણિક બનવું પડશે. આ રીતે તમે પ્રેસ શોપ બનવાથી આગળ વધો છો અને એક આવશ્યક એન્જિનિયરિંગ ભાગીદાર બનો છો. જે કંપનીઓને આ મળે છે, જેમાં પીએમ પ્રક્રિયાનો બેકઅપ લેવા માટે મશીનિંગ અને મટીરિયલ સાયન્સ ચોપ્સ હોય છે, તે આગામી 30 વર્ષ સુધી ટકી રહેશે.
