પાવડર ધાતુશાસ્ત્રમાં પાવડર ઉત્પાદન

જ્યારે મોટાભાગના લોકો પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર (PM) વિશે વિચારે છે, ત્યારે તેઓ સીધા જ દબાવવા અને સિન્ટરિંગ પર જાય છે. વાસ્તવિક પાવડર ઉત્પાદનને ઘણીવાર કોમોડિટી પગલા તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે તમે હમણાં જ ખરીદો છો. તે એક મોંઘી દેખરેખ છે. પાવડરની વિશેષતાઓ-તેનું મોર્ફોલોજી, કણોનું કદ વિતરણ, પ્રવાહક્ષમતા અને દેખીતી ઘનતા-અહીં જ બંધ છે. તમે ખરાબ પાવડરમાંથી બહાર નીકળવાનો તમારો રસ્તો દબાવી અથવા સિન્ટર કરી શકતા નથી. તે પછી આવે છે તે બધું વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

મુખ્ય પદ્ધતિઓ અને પસંદગીની વાસ્તવિકતા

તમારી પાસે મુખ્ય માર્ગો છે: ધાતુઓ માટે એટોમાઇઝેશન, ટંગસ્ટન જેવી વસ્તુઓ માટે રાસાયણિક ઘટાડો અને મિલિંગ જેવી યાંત્રિક પદ્ધતિઓ. ઘણા ફેરસ પાઉડર માટે વોટર એટોમાઇઝેશન વર્કહોર્સ છે - ખર્ચ-અસરકારક, તમને તે અનિયમિત, સહેજ ઓક્સિડાઇઝ્ડ કણો આપે છે જે સારી રીતે કોમ્પેક્ટ થાય છે. પરંતુ જો તમને એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ અથવા મેટલ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ (MIM) જેવા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્યક્રમો માટે ગોળાકાર પાવડરની જરૂર હોય, તો શહેરમાં ગેસ એટોમાઇઝેશન એ એકમાત્ર વાસ્તવિક રમત છે. નિષ્ક્રિય ગેસ, સામાન્ય રીતે આર્ગોન અથવા નાઇટ્રોજન, પીગળેલા પ્રવાહને નજીકના-સંપૂર્ણ ગોળાઓમાં તોડે છે. ખર્ચમાં વધારો નોંધપાત્ર છે, પરંતુ કામગીરી પણ એટલી જ છે.

MIM માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 316L બેચ સાથે અમે અહીં એક વ્યવહારુ મુશ્કેલી અનુભવીએ છીએ. સ્પેકમાં 22 માઇક્રોન હેઠળ D90 માટે કહેવાયું છે. ગેસ એટોમાઇઝ્ડ પાવડર SEM, સુંદર ગોળાઓ હેઠળ સંપૂર્ણ દેખાતા પાછો આવ્યો. પરંતુ ચાળણીના વિશ્લેષણમાં દંડની ચરબીની પૂંછડી દર્શાવવામાં આવી હતી - 10 માઇક્રોનથી નીચેના કણો. તે debinding માટે એક દુઃસ્વપ્ન છે; તે રુધિરકેશિકાઓના પ્રવાહમાં ફેરફાર કરે છે, ફોલ્લાઓ તરફ દોરી શકે છે. સપ્લાયરએ હાઈ-એન્ડ યીલ્ડને અસર કરવા માટે ગેસના દબાણમાં ફેરફાર કર્યો હતો, અજાણતા વધુ દંડ બનાવ્યો હતો. તે સ્પેકની બહાર નહોતું, પરંતુ તેણે પ્રોડક્શન રનને લગભગ બરબાદ કરી દીધો હતો. તે મને હંમેશા સંપૂર્ણ PSD વળાંક માટે પૂછવાનું શીખવ્યું, માત્ર D10, D50, D90 પોઈન્ટ જ નહીં.

આ તે છે જ્યાં ફાઉન્ડ્રી અને સામગ્રી નિષ્ણાતો સાથે લાંબા ગાળાની ભાગીદારી મહત્વપૂર્ણ છે. જેવી કંપની ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY), કાસ્ટિંગ અને એલોયમાં તેમના દાયકાઓ સાથે, આ બીજી બાજુથી સમજે છે. તેઓ પાવડર ઉત્પાદકો નથી, પરંતુ એલોય વર્તણૂક વિશેની તેમની ઊંડી જાણકારી-ખાસ કરીને તે મુશ્કેલ નિકલ-આધારિત અથવા કોબાલ્ટ-આધારિત સુપરએલોય્સ-ને જાણ કરે છે કે નજીકના નેટ-આકારના ભાગોના રોકાણ કાસ્ટિંગ જેવી અનુગામી પ્રક્રિયાઓ માટે તેમને તેમના પાવડર સપ્લાયર્સ પાસેથી શું જોઈએ છે. પાવડરની શુદ્ધતા અને સુસંગતતા તેમના શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ પરિણામોને સીધી અસર કરે છે.

બિયોન્ડ ધ ડેટા શીટ: હેન્ડલિંગ અને હિડન વેરીએબલ્સ

વિશ્લેષણનું પ્રમાણપત્ર એ એક પ્રારંભિક બિંદુ છે, આખી વાર્તા નથી. દેખીતી ઘનતા અને પ્રવાહ દર (હોલ ફ્લોમીટર દ્વારા માપવામાં આવે છે) આપોઆપ પ્રેસમાં ડાઇ ફિલિંગ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. પાઉડરમાં ઉત્તમ PSD હોઈ શકે છે પરંતુ ઉપગ્રહ કણોને કારણે નબળો પ્રવાહ હોઈ શકે છે - તે નાના ગોળાઓ એટોમાઈઝેશન ટાવરમાં અથડામણથી મોટા પર વેલ્ડ થાય છે. તેઓ નાના એન્કરની જેમ કામ કરે છે.

પોસ્ટ-પ્રોડક્શનને સંભાળવું એ અન્ય બ્લેક હોલ છે. મેં અયોગ્ય સંગ્રહ દ્વારા સંપૂર્ણ પાવડરને અધોગતિ જોયો છે. ફેરસ પાવડરમાં ભેજનું પિકઅપ ક્લાસિક છે. સીલબંધ કન્ટેનરમાં પણ, જો વેરહાઉસ આબોહવા-નિયંત્રિત ન હોય, તો તમને સપાટીનું ઓક્સિડેશન મળે છે જે સંકોચનક્ષમતા અને અંતિમ તાણ શક્તિને નુકસાન પહોંચાડે છે. ટાઇટેનિયમ અથવા એલ્યુમિનિયમ એલોય જેવી પ્રતિક્રિયાશીલ સામગ્રી માટે, તે નિયંત્રણનું સંપૂર્ણ અન્ય સ્તર છે - ઘણી વખત આર્ગોન બેકફિલિંગની જરૂર પડે છે. પાવડરની કિંમત એક વસ્તુ છે; જ્યાં સુધી તે મૃત્યુ પામે નહીં ત્યાં સુધી તેના રાજ્યને બચાવવાની કિંમત બીજી છે.

કેટલીકવાર, ઉકેલ એક મિશ્રણ છે. અમારી પાસે એક સમયે એક ઘટક હતો જેને ઉચ્ચ લીલી શક્તિની પણ જટિલ ભૂમિતિની જરૂર હતી. સિંગલ-સોર્સ પાવડર તેને કાપી રહ્યો ન હતો. અમે સમાન બેઝ એલોયમાંથી બે બેચને સંમિશ્રિત કર્યા પરંતુ થોડા અલગ કદના વિતરણ સાથે - પ્રવાહ માટે એક બરછટ, બંધન માટે એક ફાઇનર. મિશ્રણ પ્રક્રિયા પોતે જટિલ બની હતી; ડબલ-કોન સંમિશ્રણ વિરુદ્ધ V-સંમિશ્રણ વિવિધ એકરૂપતા આપે છે, ભાગ-થી-ભાગ સુસંગતતાને અસર કરે છે. તે એક અસ્પષ્ટ, સમય માંગી લે તેવી પ્રક્રિયા હતી જે તમે ક્યારેય ચળકતા PM બ્રોશર પર જોશો નહીં.

ધ સ્પેશિયલ એલોય કોન્ડ્રમ અને પ્રેક્ટિકલ સોર્સિંગ

આ તે છે જ્યાં રબર રસ્તાને મળે છે. પ્રમાણભૂત આયર્ન, કોપર અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાવડર સાથે કામ કરવું પ્રમાણમાં સીધું છે. સપ્લાય ચેઇન પરિપક્વ છે. પરંતુ જ્યારે તમારી ડિઝાઇનમાં ઇન્કોનેલ 718 જેવા ઉચ્ચ-તાપમાન નિકલ-આધારિત એલોય અથવા સ્ટેલાઇટ 6 જેવા વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક કોબાલ્ટ-આધારિત એલોયની જરૂર પડે છે, ત્યારે બધું બદલાઈ જાય છે.

એટોમાઇઝેશન પહેલા મેલ્ટ પ્રેક્ટિસ સર્વોપરી છે. ટ્રેસ એલિમેન્ટ્સ, ગેસનું પ્રમાણ (ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન), અને માસ્ટર એલોયની એકરૂપતા તમામ પાવડર પર છાપવામાં આવે છે. ઇનગોટમાં નાના અલગ થવાથી પાછળથી ગરમ સ્થળો અથવા અસંગત સિન્ટરિંગ થઈ શકે છે. જેમ કે મશીનિંગ નિષ્ણાત માટે QSY, જે પાછળથી કરે છે CNC મશીનિંગ સિન્ટર્ડ પીએમ ભાગો પર, અસંગત કઠિનતા અથવા અશુદ્ધતા સાંદ્રતામાંથી સખત, બરડ તબક્કાઓની હાજરી ટૂલિંગને નષ્ટ કરી શકે છે. તેમને અનુમાનિત, ચુસ્ત સહિષ્ણુતા માટે મશીન માટે સમાન સામગ્રીની જરૂર છે, જે સંપૂર્ણ સુસંગતતા પહોંચાડવા માટે પાવડર ઉત્પાદન પર ભાર મૂકે છે.

આ પાવડરનો સોર્સિંગ એક પડકાર છે. વોલ્યુમો ઓછા છે, લીડનો સમય લાંબો છે. તમે ઘણીવાર એલોય બાર સ્ટોકનું ઉત્પાદન કરતી મિલ સાથે અથવા વિશિષ્ટ વિચ્છેદક કણદાની સાથે સીધો વ્યવહાર કરો છો. તે શેલ્ફની બહારની ખરીદી નથી. તમે આવશ્યકપણે સામગ્રી સ્પષ્ટીકરણનો સહ-વિકાસ કરી રહ્યાં છો. મને એરોસ્પેસ સીલ માટેનો પ્રોજેક્ટ યાદ છે જ્યાં પાવડર સ્પષ્ટીકરણ દસ્તાવેજ 12 પાના લાંબો હતો. તે સમયે તે અતિશય લાગ્યું, પરંતુ તે રેખા નીચે નિષ્ફળતાઓને અટકાવે છે.

નિષ્ફળતાઓ અને પાઠ તેઓ છાપે છે

તમે પાસ થનારા સો કરતાં નિષ્ફળ થનારી બેચમાંથી વધુ શીખો છો. મારા સમયની શરૂઆતમાં, અમારી પાસે થાક-નિર્ણાયક ગિયર્સની દોડ હતી જે પરીક્ષણમાં નિષ્ફળ થવાનું શરૂ કર્યું. અસ્થિભંગની સપાટી સ્વચ્છ, ઇન્ટરગ્રેન્યુલર નિષ્ફળતા દર્શાવે છે. અમે બધું તપાસ્યું: દબાવવાનું દબાણ, સિન્ટરિંગ તાપમાન અને વાતાવરણ, ગરમીની સારવાર. બધા સ્પેક માટે. છેલ્લે, અમે પાવડર લોટ પર પાછા ગયા અને ઊંડા ડાઇવ કર્યું. એસિડ પાચન પૃથ્થકરણમાં સામાન્ય નાઇટ્રોજનની સામગ્રી કરતાં થોડી વધારે હોવાનું બહાર આવ્યું છે. વિચ્છેદક કણદાનીએ તે બેચ માટે ઉચ્ચ નાઇટ્રોજન અશુદ્ધિ સાથે આર્ગોનના સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કર્યો હતો. ઇન્ટર્સ્ટિશિયલ નાઇટ્રોજનમાં તે નાના વધારાએ અનાજની સીમાઓ પર્યાપ્ત કરી દીધી. પાવડર રાસાયણિક રીતે સ્પેકમાં હતો, પરંતુ ગેસ વિશ્લેષણ સ્પેક ખૂબ વ્યાપક હતી. અમે તેને કડક કરી, અને સમસ્યા અદૃશ્ય થઈ ગઈ. હવે, હું એટોમાઇઝેશન ગેસ માટે જ ગેસ પ્રમાણપત્રો વિશે પેરાનોઇડ છું.

બીજો પાઠ સ્કેલ-અપ વિશે હતો. એક પાવડર જે પ્રોટોટાઇપિંગ માટે 50kg બેચમાં સંપૂર્ણ રીતે કામ કરે છે તે 2-ટન ઉત્પાદન લોટમાં અલગ રીતે વર્તે છે. એટોમાઇઝેશન ટાવરમાં ઠંડકનો દર બદલાઈ શકે છે, જે માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં સૂક્ષ્મ ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે. સાઇન ઓફ કરતા પહેલા તમારે નજીકના ઉત્પાદન સ્કેલ પર પાયલોટ ચલાવવાનો આગ્રહ રાખવો જોઈએ. તે ખર્ચાળ અને સમય માંગી લે તેવું છે, પરંતુ સંપૂર્ણ યાદ કરતાં સસ્તું છે.

જ્યાં આ બધું જોડાય છે: એકીકૃત સપ્લાય ચેઇન

આ મને એક વ્યાપક મુદ્દા પર લાવે છે. પાવડર ઉત્પાદન એક અલગ પગલું નથી. તે સાંકળની પ્રથમ કડી છે જેમાં રચના, સિન્ટરિંગ અને ઘણીવાર ગૌણ કામગીરીનો સમાવેશ થાય છે જેમ કે CNC મશીનિંગ અથવા સપાટી સારવાર. શ્રેષ્ઠ પરિણામો આવે છે જ્યારે સમગ્ર સાંકળ સાથે પ્રતિસાદ મળે છે.

એક કંપની જે બંને અદ્યતન કાસ્ટિંગનું સંચાલન કરે છે (શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ, રોકાણ કાસ્ટિંગ) અને ચોકસાઇ મશીનિંગ, જેમ કે તમે શોધી શકો છો https://www.tsingtaocnc.com, આ એકીકરણને મૂર્ત બનાવે છે. તેઓ અંતિમ ઉપયોગ પ્રદર્શન જુએ છે. જો સિન્ટરવાળા PM બ્લેન્કમાંથી તેઓના મશીનના ભાગની ટૂલ લાઇફ નબળી હોય અથવા અણધારી પરિમાણીય સ્થિરતા હોય, તો તે પ્રતિસાદને સિન્ટરર પર અને આખરે પાવડર ઉત્પાદક તરફ જવાની જરૂર છે. શું તે પાવડરમાં ઓક્સાઇડનો સમાવેશ હતો? એક હોલો પાર્ટિકલ જે સિન્ટરિંગ દરમિયાન તૂટી પડ્યો હતો? આ બંધ-લૂપ સમજણ તે છે જે સારા ભાગોને વિશ્વસનીય, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઘટકોથી અલગ પાડે છે.

તેથી, જ્યારે તમે તૈયાર PM ભાગને જુઓ છો, ત્યારે તમે માત્ર દબાયેલી અને સિન્ટર્ડ મેટલને જ જોઈ રહ્યાં નથી. તમે મેલ્ટનો ઇતિહાસ, એટોમાઇઝેશન નોઝલનું ભૌતિકશાસ્ત્ર, હેન્ડલિંગની લોજિસ્ટિક્સ અને નિયંત્રિત સમાધાનની શ્રેણી જોઈ રહ્યાં છો. પાવડર એ ડીએનએ છે. અને ડીએનએની જેમ, એક નાનો, અદ્રશ્ય ખામી સમગ્ર શરીરનું ભાવિ નક્કી કરી શકે છે. તેને યોગ્ય રીતે મેળવવું એ આછકલું ટેક્નૉલૉજી વિશે ઓછું અને વિગત પર અવિરત ધ્યાન આપવા વિશે વધુ છે, જે ઘણી વાર સખત જીતેલા અનુભવ દ્વારા શીખ્યા છે.