E ʻoiaʻiʻo kākou, he nui nā mea kūʻai aku a me kekahi poʻe ʻenekinia hoʻoheheʻe ʻia a me ka pauka metallurgy (PM) i hui pū ʻia e like me nā kaʻina hana kokoke i ka ʻupena a kapa ʻia he lā. He wahi hoʻomaka maikaʻi kēlā, akā nalo i ka moʻolelo maoli. ʻAʻole pili wale ke ʻano o ka koho; e pili ana ia i ka huakaʻi o ka mea mai ka puʻu ʻōpuʻu a i kahi ʻāpana paʻa, a me ka hana o ia huakaʻi i kona ʻuhane—kona microstructure, density, a me ke kaupaku hana. Ua ʻike au i nā papahana i hoʻoneʻe ʻia no ka mea ua koi kekahi iā PM no kahi ʻāpana i hoʻōho no ka hoʻolei kālā ʻana, a i ʻole ka hope, e alualu ana i kahi pepa kikoʻī me ka ʻike ʻole i ke kaʻina hana DNA.
ʻO ka ʻokoʻa kumu: Liquid vs. Solid State
ʻO kēia ke kumu kumu ma ke alanui. Ke hoolei ana e pili ana i ka hoʻopaʻa ʻia ʻana. Lawe ʻoe i kahi mea, hoʻoheheʻe i loko o kahi wai, a ninini i loko o kahi lua. ʻO ke kupua—a me ka poʻo poʻo—e hana ʻia i ka wā maloʻo. ʻO ke ʻano o ka palaoa, ka shrinkage porosity, ka hoʻokaʻawale ʻana o nā mea hoʻohuihui: ua kuhikuhi ʻia nā mea āpau e ke ʻano o kāu hoʻokele ʻana i kēlā hoʻololi wai-a-paʻa. Me ka hoʻolele kālā, a mākou i holo ai i nā mauna o nā ʻāpana ma kā mākou hale kūʻai, ke kaua nei ʻoe i ke kaua kūʻē i ka haunaele i ka wā o ka ninini ʻana a me ka hānai ʻana i ka shrinkage ma ke ala holoʻokoʻa i loko o kahi pūpū seramika paʻakikī. He hula me ka thermodynamics i ka manawa maoli.
ʻO ka pauka metallurgy, ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, e lele i ka ʻāpana wai holoʻokoʻa (sintering ʻaoʻao, akā he ʻano wela ʻokoʻa kēlā). Ke hoʻopaʻa nei ʻoe i ka pauda metala paʻa i loko o kahi make a hoʻomehana iā ia e hoʻohui i nā ʻāpana. ʻO ka pōmaikaʻi, ʻo ia ka phenomenal dimensional consistency a me ka hiki ke hana i nā alloys ʻaʻole hiki iā ʻoe ke hoʻoheheʻe maʻalahi a hoʻolei ʻia, e like me kekahi mau tungsten composites. Akā ʻo ka kuʻekuʻe wāwae ʻo Achilles he porosity kūlohelohe. ʻO kēlā pūnaewele o nā wahi liʻiliʻi liʻiliʻi e kaupalena i ka ductility a me ke ola luhi. Hiki iā ʻoe ke kaomi wela-isostatic-press (HIP) iā ia i kahi kokoke piha piha, akā i kēia manawa ke kīkēkē nei kāu kumukūʻai ma ka puka forgings. He pāʻani kālepa.
Hoʻomanaʻo wau i kahi ʻāpana valve no ka ʻāpana ʻaila & kinoea. ʻO ke kaha kiʻi mua a ka mea kūʻai aku i kuhikuhi ʻia i ka PM no kona ʻae ʻana i kekahi mau awāwa waho paʻakikī. Akā ʻo ka ʻāpana he mau ʻāpana pā lahilahi a pono e kū i ka luhi kiʻekiʻe. Hoʻi mākou i hope, manaʻo e hoʻololi i hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka pūpū me ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka cobalt, a ukali ʻia e ka mīkini CNC pololei no kēlā mau grooves koʻikoʻi. Ua hāʻawi mai ka ʻōpala pūpū iā mākou i ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻili a me nā waiwai isotropic ma mua o ka hoʻolei ʻana i ke one maʻamau, a ʻo ka lele ʻana i ka pilikia porosity he mea hiki ʻole ke kūkākūkā no ka luhi. Ua hoʻāʻo lāua ʻelua. Ua ʻoi aku ka lōʻihi o ka ʻāpana i hoʻolei ʻia i ka prototype PM ma kahi helu ʻekolu i ka hoʻāʻo luhi. ʻO ka haʻawina? Hiki ke hana ʻia nā tolerances; ʻAʻole hiki i ka paʻa pono kumu.
ʻOiaʻiʻo: ʻAʻole holo nā mea a pau a i ʻole nā pilikia
Ke kuhikuhi nei kāu palette waiwai i kāu ala kaʻina hana, i kekahi manawa me ke aloha ʻole. Ma ka QSY, ninini pinepine mākou i nā mea a pau mai ka ductile iron a hiki i ka nickel-based superalloys e like me Inconel 718. ʻO kēia mau mea hana kiʻekiʻe he wai weliweli; lohi lākou a hiki i ka holo hewa ma nā ʻāpana lahilahi. ʻO ka ninini ʻana iā lākou e pono ai nā poʻi i hoʻomaʻemaʻe ʻia a hoʻomaʻamaʻa pinepine ʻia a i ʻole ke kōkua kaomi. ʻAʻole hiki iā ʻoe ke hoʻopili i ka hapa nui o kēia mau mea i loko o kahi ʻano pauka a loaʻa kahi ʻāpana hiki ke hoʻohana ʻia - ʻaʻole maikaʻi nā mea hoʻohuihui i ka wā o ka atomization pauda a i ʻole compaction.
ʻO ka mea like ʻole, ʻo PM ke aliʻi o nā mea porous (e noʻonoʻo i nā bearings self-lubricating) a me ka hoʻohui ʻana i nā metala refractory. ʻO ka hoʻāʻo ʻana e hoʻolei i kahi ʻāpana me ka 20% volumetric porosity no ka mālama ʻana i ka aila he moeʻuhane. Akā me ka PM, hoʻomalu wale ʻoe i ke kaomi compacting a me ka pōʻai sintering. He nani no kēlā pono kiko'ī. Ua loaʻa iā mākou kahi nīnau no ka molybdenum crucible. Ka hoolei ana i ka molybdenum? Aneane hiki ole ma muli o kona wahi hehee loa a me ka oxidation. ʻO PM wale nō ke ala kūpono, a pono mākou e hōʻole i ka papahana no ka mea aia ma waho o kā mākou ka hoolei ana a me ka hana ana alahele. He mea nui ka ʻike i nā palena o kāu hale kūʻai e like me ka ʻike ʻana i nā kaʻina hana.
A laila aia ka moʻolelo ʻōpala. Ke hoolei ana hoʻopuka i ka sprue, nā kukini, a me nā risers—i kekahi manawa ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kaumaha o ka hua ma mua o ka hapalua o ke kaumaha i ninini ʻia. Hiki ke hana hou ia, akā, he ikehu relt. Haʻaheo ʻo PM ma kahi o 97% hoʻohana waiwai; hoʻohana wale ʻoe i ka pauka āu e pono ai. He mea hoʻokele kumu kūʻai nui ia no nā mea waiwai e like me nā kila kila a i ʻole nā superalloys. Akā ʻoi aku ke kumukūʻai o kēlā pauda ponoʻī no ka kilo ma mua o ka waihona ingot. ʻO ka pae hoʻokele waiwai kahi pahuhopu neʻe e pili ana i ke kumukūʻai waiwai a me ka ʻāpana geometry.
Ka Lū lima Mīkini: Kahi i wehewehe ʻia ai ka hapa nui o nā ʻāpana
ʻO kēia kahi e hālāwai ai ka ʻōlelo hoʻohiki kokoke i ka huila wili o ka ʻoiaʻiʻo. He liʻiliʻi loa nā ʻāpana hoʻolei a PM paha he ʻano ʻupena maoli no nā pilina koʻikoʻi. ʻaneʻane pono lākou a ʻO ka mīkini CNC hoʻopau. A pehea kā lākou mīkini ʻokoʻa honua.
He 0.5mm a 1mm wale nō paha ka waiwai o ka hoʻolei ʻana i ka hoʻokele waiwai maikaʻi i loko o ka 17-4PH kuhiliʻole. He mīkini nani, wānana. ʻO kahi ʻāpana PM o ka geometry like, ʻoiai ma hope o ka sintering, hiki ke abrasive a kūlike ʻole. Hana ʻia kēlā mau pores microscopic e like me nā hakahaka liʻiliʻi e ʻoki i ka lihi o kāu mea hana ʻoki. Loaʻa iā ʻoe kahi ʻāpana nani, akā hāʻule kou ola mea hana. Pono mākou e hoʻomohala i nā ʻokoʻa hānai/wikiwiki ʻokoʻa a hoʻohana i ka mea hoʻomaʻamaʻa ʻoi aku ka ikaika no nā ʻāpana sintered me nā blanks cast. Hiki i ke kumu kūʻai ma hope o ke kaʻina hana ke hoʻopau i ka mālama mua ʻana mai PM inā ʻaʻole i helu mua ʻia.
A e kamaʻilio kākou e pili ana i nā hemahema. ʻO kahi hemahema hoʻoheheʻe ʻia—he lua hoʻemi, hoʻokomo ʻia ke one—maʻa maʻamau ka macroscopic. Hiki iā ʻoe ke ʻike iā ia me PT a i ʻole RT. He maʻalahi ka hemahema PM: kahi gradient mānoanoa, kahi ʻāpana kalapona i hoʻemi iki ʻia mai ka lewa sintering. Hiki ke hōʻike ʻia ma lalo o kahi micrograph a i ʻole e hāʻule kekahi ʻāpana i kahi hoʻāʻo koʻikoʻi. ʻOkoʻa nā paradigms hoʻomalu maikaʻi. No nā ʻāpana koʻikoʻi koʻikoʻi, koi pinepine mākou i ka nānā ʻana i ka radiographic no ka hoʻolei ʻana, ʻoiai no nā ʻāpana PM, hiki iā mākou ke kuhikuhi i kahi hoʻāʻo hoʻopaʻapaʻa puʻupuʻu a me ka loiloi microstructural.
Ka Hoʻohālikelike Kūʻai: ʻAʻole maʻalahi
ʻO ka mea hana ka mea hoʻokaʻawale nui mua. ʻO kahi hoʻoheheʻe kālā paʻakikī, ʻoi aku no ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka pūpū, he pipiʻi. Ke kūkulu nei ʻoe i ka make no ke ʻano wax, a laila ʻo kēlā me kēia pūpū ceramic he mea pau. No nā leo haʻahaʻa, he hana ʻino. ʻO ka mea paahana PM—ua make ka hoʻopaʻa ʻana—he kila paʻakikī a hiki ke kūʻai nui ʻia ka maka, akā, ʻoki ʻoe i nā ʻāpana no nā ʻumi kaukani o nā pōʻai. ʻO ka leo breakeven ke kī. No ka holo ma lalo o 5000 mau ʻāpana, lanakila pinepine ka hoʻolei ʻana i ke kumukūʻai mea hana. Ma luna o 50,000, hoʻomaka ʻo PM e nānā i ka hiki ʻole ke hoʻokō, hāʻawi ʻia ka hana a me ka hana.
Akā e kali, aia kekahi nuance. He aha inā he ʻoki ʻoki kāu ʻāpana? Hiki ke mālama ʻia kahi ʻaoʻao ʻaoʻao i loko o ka poni hoʻoheheʻe. He paʻakikī ka hana ʻaoʻao i ka make ʻana o ka PM compaction, kaupalena i ka hoʻokuʻu ʻana i kahi ʻāpana, a hoʻoiho i ke kumukūʻai mea hana ma ka hale. ʻEā, no kēlā ʻāpana geometrically paʻakikī, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ke kumukūʻai o ka hoʻoheheʻe ʻana i kēlā me kēia ʻāpana ma mua o ka mea hana astronomical a PM, ʻoiai ma nā puke kiʻekiʻe. Ua noho au ma waena o nā hālāwai hoʻolālā-no-manufacture kahi i hoʻohuli ai mākou i ka manaʻo ʻekolu manawa i ka wā i hoʻolālā ai ka hoʻolālā i kahi hiʻohiʻona undercut hoʻokahi.
ʻO ka manawa alakaʻi kekahi kumu kūʻai leo. ʻO ke kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻana, mai ka mold a hiki i ka ʻatikala mua, hiki ke maʻalahi—he mau pule. ʻO ka loaʻa ʻana o ka pauka metala kūpono, ʻoi aku hoʻi no kahi huila maʻamau, hiki ke loaʻa i kahi manawa alakaʻi o nā mahina. I ka wā o ka hoʻolako ʻana i nā kaulahao i nā makahiki i hala iho nei, ua hoʻokele mākou i nā mea kūʻai aku i ka hoʻolei ʻana no ka mea hiki iā mākou ke loaʻa 316L stainless bar stock no ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i ka wā i loaʻa ai ka pauka 316L he 26 mau pule. ʻO ka hilinaʻi o nā mea hoʻolako.
ʻO ka noʻonoʻo Hybrid a me ka ʻike e hiki mai ana
ʻAʻole i loko o ka hoʻolei maʻemaʻe a i ʻole PM maʻemaʻe nā hanana hoihoi loa, akā ma ka wahi hina. ʻO ka Metal Injection Moulding (MIM), ʻo ia ka PM me kahi mea hoʻopaʻa paʻi kiʻi, ke ʻaihue nei i ka ʻāpana mai nā hoʻoheheʻe kālā liʻiliʻi. Hāʻawi ia i ka hoʻopau ʻana i ka ʻili a me nā kikoʻī ma mua o ka PM kuʻuna. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, loaʻa iā ʻoe nā kaʻina hoʻolei-HIP kahi āu e lawe ai i kahi hoʻolei waiwai a me ka hot-isostatic-press ia e hoʻopau i ka microporosity, e hāʻawi iā ʻoe i ka hoʻolei ʻana i ka geometry me ka paʻa like-forged. Ua hoʻāʻo mākou me kēia ma kekahi mau ʻāpana turbine kūpaʻa kiʻekiʻe me nickel-based alloys. He mea kupaianaha nā hopena, akā ʻo ke kumukūʻai no nā kālā aerospace, ʻaʻole kaʻa.
A laila aia ka binder jetting a me nā ʻenehana hana hoʻohui ʻē aʻe. Kāhea kekahi iā PM pili. Ke hoʻohui mau nei ʻoe i ka pauka, akā ʻaʻohe papa me ka make ʻole. No nā prototypes hoʻokahi a i ʻole kahi hoʻoilina hoʻoilina kahi e make ai ke kumukūʻai mea hana i ka papahana, he mea hoʻololi pāʻani. Akā no ka nui o ka hana ma luna o kekahi mau haneli, ʻaʻole hiki ke hoʻopā i nā kaʻina hana kuʻuna i ka wikiwiki a me ka uku pākahi. He hoʻohui, ʻaʻole ia he pani.
Ke nānā nei i hope i ʻekolu mau makahiki, ʻaʻole hoʻokahi kaʻina hana lanakila. E pili ana i kahi pāʻani hoʻohālikelike ʻoi aku ka maʻalahi. ʻO ke kuleana o kahi loea like Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) ʻaʻole wale ka hāʻawi ʻōpala pūpū a i ʻole hoʻolei kālā a me ka mīkini. ʻO ia ka hoʻomaopopo ʻana i kēlā huinakolu waiwai-waiwai-kaʻina hana hohonu e alakaʻi i ke koho mai ke kahua hoʻolālā. I kekahi manawa ʻo ka pane kūpono he hoʻolei kūpaʻa kiʻekiʻe. I kekahi manawa he ʻāpana PM pololei. ʻO ka pinepine, ʻo ia ka ʻike ʻana i ka mea ʻaʻole ia, a me ka loaʻa ʻana o ka ʻike—a me nā ʻeleʻele mai nā hemahema i hala aku nei—e hana i kēlā kelepona ma mua o ka ninini ʻia ʻana o ka metala a i ʻole ka pauka i hoʻopaʻa ʻia.
