Ke ʻōlelo kekahi i 'keʻano o ka pauda metallurgy,' lele pololei ka nui o ka manaʻo i ka press-and-sinter maʻamau. ʻO ia ka mea hana, ʻoiaʻiʻo, akā ʻo ka puka hoʻomaka wale nō. Hoʻomaka ke kamaʻilio maoli ke nīnau ʻoe: he aha ka hana hope o ka ʻāpana? He mea maʻalahi, haʻahaʻa haʻahaʻa puʻupuʻu, a i ʻole he ʻāpana turbine e ʻike ana i ka wela kiʻekiʻe a me nā ikaika hoʻololi? Na kēlā ʻokoʻa e hoʻohuli iā ʻoe mai kahi lālā o kēia ʻenehana i kekahi. Ua ʻike au i ka nui o nā hoʻolālā e hele mai ana ma kahi i kuhikuhi ai ka ʻenekinia i kahi pae waiwai akā ʻaʻole i hakakā piha me ka hopena o ke ala hana i ke ola luhi a i ʻole ke kūpaʻa ʻana. ʻO kēlā āpau ma waena o ka CAD model a me ka sintered ʻoiaʻiʻo kahi e noho ai nā ʻano maoli o ka pauka metallurgy.
Press and Sinter: ʻO ka Baseline a me kona mau palena ʻike ʻole ʻia
E hoʻomaka kākou me ka mea maʻamau. Lawe ʻoe i ka pauka metala, maʻamau ka hui ʻana i ka hao me kekahi keleawe, nickel, a me ka graphite i hui mua ʻia a i hui ʻia paha, e hoʻopaʻa iā ia i loko o kahi make paʻa i ka lumi wela, a laila e wela i loko o kahi umu ahi hoʻomalu. Hoʻokumu ʻia nā paʻa ma o ka diffusion solid-state. He maikaʻi loa ia no ka nui-nui, hana kino. Nā Gears, sprockets, nā ʻāpana i kūkulu ʻia i loko o nā mea hana - he nui nā hiʻohiʻona.
Akā, eia ka hopu a nā kānaka a pau: density. ʻO ka press-and-sinter maʻamau ka mea maʻamau ma kahi o 92-95% o ka mānoanoa theoretical. He maikaʻi kēlā porosity koena no nā noi he nui, akā pepehi ia i nā waiwai ikaika. ʻO ka puʻupuʻu ikaika luhi e palahalaha me ka hoʻohaʻahaʻa mua. Ke hoʻomanaʻo nei au i kahi papahana no kahi pahu hydraulic kahi i hāʻule ai nā prototypes mua mai kahi hale kūʻai P/M maʻamau ma mua o ke kila kila ma ka hoʻāʻo hoʻomanawanui. ʻAʻole ʻo ke kumu kemika; ʻo ia nā pores microscopic e hana ana ma ke ʻano he koʻikoʻi koʻikoʻi. Pono mākou e hoʻololi i ko mākou manaʻo.
ʻO kēia kahi i mea nui ai nā ʻōnaehana alloy a me nā lubricants. He ʻokoʻa loa ke ʻano o ka FN-0205 (hao me 2% nickel a me 0.5% graphite) mai kahi FC-0208 (me 2% keleawe) i ka wā o ka sintering, e pili ana i ka hoʻololi ʻana i ka nui a me ka ikaika hope. A me ka hau o kou umu umu? He mea koʻikoʻi no ka hōʻemi ʻana o ka oxide, ʻoi aku me nā mea like me ka chromium a i ʻole manganese. E kuhi hewa, a he ʻāpana palupalu kāu. ʻAʻole ia he hana wale nō; he hoʻokolohua kemika ma lalo o ka wela.
ʻAʻole hiki ke kūkākūkā ʻia ka Density: ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka metala a ma waho
No laila, pehea ʻoe inā makemake ʻoe i kahi kiko piha piha a me kahi ʻano paʻakikī e hoʻopau ʻia ka mīkini mai ka pahu pahu i ka 80% o ka mea? ʻO ia ke aupuni o Hoʻoheheʻe ʻia metala (MIM). Hoʻohui ʻoe i ka pauka spherical maikaʻi loa me kahi mea hoʻopili polymer, hoʻoheheʻe ʻia e like me ka plastic, a laila wehe pono i ka mea hoʻopaʻa (debinding) ma mua o ka sintering. Hoʻemi nui ka ʻāpana-ma kahi o 15-20%-akā like ʻole inā ʻano like kāu meaʻai. Loaʻa iā ʻoe nā density ma luna o 98%, pinepine kokoke i 99%.
ʻO ka nani o MIM i nā kikoʻī e like me nā kaula i loko, nā ʻoki lalo, a me nā paia lahilahi. Ua hoʻohana mākou iā ia no kahi mea hana ʻokiʻoki, kahi ʻāpana kila kila 17-4 PH me kahi mīkini latch paʻakikī. ʻO ka mīkini ʻana he mea pōʻino ia o nā mea paʻa a me ka haki ʻana o nā mea hana. Ua hana ʻo MIM i ʻāpana hoʻokahi, as-sintered. Akā, aia ka diabolo i ka debinding. Inā ʻaʻole i wehe like ʻia ka mea hoʻopaʻa, loaʻa iā ʻoe nā māwae a i ʻole nā ʻōpala. He pōʻai wela lohi a palupalu, ʻaʻole ia he hana ʻino.
Hoʻopili kēia i kahi lālā ʻē aʻe: Paʻi Isostatic wela (HIP). I kekahi manawa, hoʻohana ʻoe iā ia iho me ka pauka i loko o ke kini (container HIPing), akā ʻoi aku ka pinepine, he kaʻina hana lua ia e pani i ke koena porosity i kahi ʻāpana sintered. Lawe mākou i nā kino valve koʻikoʻi i hana ʻia ma o ka press-and-sinter a hoʻokomo iā lākou i loko o kahi pōʻai HIP—ke kaomi argon kiʻekiʻe i ka wela kiʻekiʻe. Hoʻopiʻi ia i kēlā mau pores i loko, e hoʻomaikaʻi maikaʻi i ka ductility a me ka paʻa pono. Hoʻohui ia i ke kumukūʻai, akā no nā ʻāpana ʻaila a me ke kinoea, he tiketi ia no ka hōʻoia.
Ke Alanui Forging: Powder Forging a me kona Niche
A laila aia ka pauda forging. Hana ʻoe i kahi preform ma o ke kaomi maʻamau, a laila e lawe i ka sintered (a i ʻole i kekahi manawa unsintered) preform a hoʻopaʻa wela iā ia i loko o kahi make paʻa. Loaʻa kēia i ka piha piha piha a me nā waiwai mechanical maikaʻi loa, kokoke i nā forgings wrought. ʻOi aku ka maikaʻi o ka hua. He mea hele ia no nā ʻāpana kaʻa koʻikoʻi e like me nā lāʻau hoʻohui.
Akā he mea nui nā kumukūʻai mea hana, a pono ʻoe i ka leo e hōʻoiaʻiʻo ai. He paʻakikī ka hoʻokele wela—e loaʻa i ka preform i ka wela kūpono no ka hana ʻana me ka ʻole o ka unahi a me ka decarburization. Ua ʻike au i nā hoʻāʻo kahi i alakaʻi ʻia ai ka hoʻolālā preform kūpono ʻole i ka hoʻopaʻa ʻana i nā ʻāpana (laps), kahi kīnā i pōʻino i kahi ʻāpana ikaika. He ʻano ikaika ia o ka pauda metallurgy, akā koi ʻo ia i ka mahalo i ka hana forging e like me ka ʻepekema pauda.
Hana Hoʻohui: ʻO ka New Frontier i ka ʻohana
ʻAʻole hiki iā ʻoe ke kamaʻilio e pili ana i nā ʻano i kēia lā me ka hoʻopā ʻole ʻana i ka hana hoʻohui, a i ʻole Huipu Moena Pahu. Hoʻoheheʻe Laser wae (SLM), Electron Beam Melting (EBM). ʻO kēia ka pauda metallurgy ma kona ʻano maoli: ke kūkulu ʻana i kahi ʻāpana i kēlā me kēia papa ma ka hoʻoheheʻe piha ʻana i ka pauka me kahi kumu ikehu. Hiki ke 99.9%+ ka nui inā hoʻopaʻa ʻia nā ʻāpana.
He kipi ke kūʻokoʻa, akā ʻo ka hoʻopau ʻana i ka ʻili a me ke koʻikoʻi o loko ka mea kūʻai aku. ʻO ka ʻili i paʻi ʻia he ʻano ʻinoʻino mai nā ʻāpana pauka i hoʻoheheʻe ʻia, he mea weliweli ia no ka luhi ke waiho ʻole ʻia. A ʻo ke koʻikoʻi koʻikoʻi mai ka hoʻomehana wikiwiki a me ka hoʻoluʻu e pono ai ka hoʻomaha hoʻoluhi a i ʻole ka pōʻai isostatic kaomi wela. Ua loiloi mākou no kahi hoʻolālā impeller maʻamau a haʻahaʻa ma Qingdao Qiangsenyuan. Ua kūpono ka geometry no ia mea, akā no ka pono o ka ʻili a me ke kumukūʻai o kēlā me kēia ʻāpana i kā mākou leo, ua hele mākou me ka hoʻolei kālā no ka holo prototype. ʻO AM ka mea hana kūpono, akā no kēlā hana kikoʻī, ʻaʻole ia ka mea hana pono. He ʻokoʻa koʻikoʻi kēlā.
Kahi e hoolei ai a me ka pauda metalalurgy alanui kea
Hāʻawi kēia iaʻu i kahi tangent kūpono. Ma ka Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), me kā lākou mau makahiki i loko o ka pūpū a me ka hoʻolei kālā, huli pinepine ke kamaʻilio ʻana i ka hana waiwai. Ke makemake ka mea kūʻai aku i kahi ʻāpana o kahi superalloy i hoʻokumu ʻia i ka nickel no ka lawelawe wela kiʻekiʻe, ʻo ke koho ma waena o ka hoʻolei kālā a me ke ala ala hao pauka e like me HIP e lilo i kikowaena. Hiki i ka hoʻolei ʻana ke hoʻopaʻa i nā ʻano nui a paʻakikī me ka nani, akā ʻo ke ʻano o ka palaoa a me ka hiki no ka micro-porosity nā palena. Hāʻawi ka Powder HIPing iā ʻoe i kahi microstructure maikaʻi, ʻano like ʻole, nā waiwai isotropic maoli. ʻO ka hoʻoholo e pili ana i ka nui, ka paʻakikī, nā pono waiwai, a me ka nui o ka nui. I kekahi manawa, ʻo ka hopena maikaʻi loa he hybrid: hoʻohana i ka cast preform a laila hoʻopili i kahi uhi i loaʻa mai i ka pauka ma o ka pulupulu wela no ka pale ʻana. ʻAʻole ia e pili ana i ka maikaʻi o kekahi; e pili ana i ka hui pono o nā kaʻina hana.
ʻO ke kumu i nānā ʻole ʻia: ʻo ka pauda ponoʻī
Hoʻopili kēia mau ʻano āpau i ka mea hoʻomaka: ka pauka. Hoʻohui ʻia ke kinoea, hoʻohui ʻia i ka wai, ke kaʻina hana electrode rotated plasma (PREP) - ʻo ke ʻano hana e wehewehe i ke ʻano o ka ʻāpana, ka māhele nui, a me ka microstructure kūloko. No MIM, pono ʻoe i kēlā mau ʻāpana spherical maikaʻi no ke kahe maikaʻi a me ka hoʻopili ʻana. No ke kaomi maʻamau, ʻokoʻa ʻole, ʻoi aku ka maikaʻi o nā ʻāpana ʻātomi wai no ka ikaika ʻōmaʻomaʻo. Inā ʻoe e hana pū ana me nā mea hoʻoheheʻe e like me ka titanium a i ʻole nā mea hoʻohui kūikawā QSY lists (cobalt-based, nickel-based), ʻaʻole hiki ke kūkākūkā ʻia ka mālama ʻana i ka pauka ma lalo o ka lewa inert. ʻO ka ʻohi ʻana o ka oxygen kahi mea pepehi leo o ka ductility.
Ua aʻo mua au i kēia ma ke ala paʻakikī. ʻO kahi pūʻulu o 316L pauka kuhili no ka MIM i ʻoi aku ka ʻoi aku o ka wai ma mua o ka spec. Ua hoʻokaʻawale ʻia ka pauda binder-powder i ka wā o ka hoʻoheheʻe ʻana, e alakaʻi ana i nā hakahaka i ʻike wale ʻia ma hope o ka sintering. ʻO ka pūʻulu holoʻokoʻa he ʻōpala. ʻO ka pauda ke kumu. ʻAʻole hiki ke hoʻoponopono ʻia kahi hemahema ma lalo.
No laila, ke noʻonoʻo wau e pili ana i nā 'ano o ka pauda metallurgy,' ke noʻonoʻo maoli nei au i kahi lāʻau hoʻoholo. E hoʻomaka me ka hana o ka ʻāpana, kona mau pono waiwai, kona geometry, a me ke kumukūʻai kūpono. ʻO kēlā ala e alakaʻi iā ʻoe i ka pauka kūpono a me ke ʻano hoʻohui kūpono. ʻAʻole ia he papa inoa o nā koho; he ʻano o ka ʻenehana a me ka hoʻokele waiwai, me ka ʻuhane o ka porosity e hūnā ana ma hope o kēlā me kēia koho. ʻO ka pahuhopu ke koho i ke kaʻina hana e nalowale ai kēlā ʻuhane, a i ʻole e hoʻopōʻino ʻole ia no ke ola o ka ʻāpana.
