როდესაც ვინმე ამბობს „ფხვნილის მეტალურგიის ტიპები“, უმეტესობა პირდაპირ მიდის კლასიკურ პრეს-დასინტერზე. ეს არის სამუშაო ცხენი, რა თქმა უნდა, მაგრამ ეს მხოლოდ საწყისი კარიბჭეა. ნამდვილი საუბარი იწყება მაშინ, როდესაც გეკითხებით: რა არის ნაწილის საბოლოო სამუშაო? არის ეს მარტივი, დაბალი დაძაბულობის ბუჩქი, თუ არის ტურბინის კომპონენტი, რომელიც ხედავს მაღალ სითბოს და ბრუნვის ძალებს? ეს განსხვავება მთლიანად გადაგაბრუნებთ ამ ტექნოლოგიის ერთი ფილიალიდან მეორეზე. მე მინახავს ძალიან ბევრი დიზაინი, სადაც ინჟინერმა დაასახელა მასალის ხარისხი, მაგრამ სრულად არ ეჭიდებოდა წარმოების მარშრუტის გავლენას დაღლილობის სიცოცხლეზე ან განზომილების სტაბილურობაზე. ეს უფსკრული CAD მოდელსა და შედუღებულ რეალობას შორის არის ის, სადაც ცხოვრობს ფხვნილის მეტალურგიის რეალური სახეობები.
პრესა და სინტერი: საბაზისო ხაზი და მისი უხილავი საზღვრები
დავიწყოთ ყველგან გავრცელებულით. თქვენ იღებთ ლითონის ფხვნილს, ჩვეულებრივ რკინაზე დაფუძნებულ ნარევს სპილენძთან, ნიკელთან და გრაფიტთან, წინასწარ შენადნობთან ან შერეულთან, შეკუმშავთ მას ოთახის ტემპერატურაზე ხისტი საფენში, შემდეგ აცხელებთ მას კონტროლირებად ატმოსფეროში. ობლიგაციები იქმნება მყარი მდგომარეობის დიფუზიის გზით. ის ფანტასტიკურად ეფექტურია მაღალი მოცულობის, ფორმის შესაქმნელად. გადაცემათა კოლოფი, ბუდეები, სტრუქტურული ნაწილები ტექნიკაში - უთვალავი მაგალითი.
მაგრამ აქ არის დაჭერა, რომელიც ყველას აინტერესებს: სიმკვრივე. ჩვეულებრივი წნეხი და შედუღება, როგორც წესი, აჭარბებს თეორიული სიმკვრივის დაახლოებით 92-95%-ს. ეს დარჩენილი ფორიანობა კარგია მრავალი აპლიკაციისთვის, მაგრამ ის კლავს დინამიურ თვისებებს. დაღლილობის სიძლიერის მრუდი იმედგაცრუებულად იშლება ადრე. მახსოვს ჰიდრავლიკური ტუმბოს მექანიზმის პროექტი, სადაც სტანდარტული P/M მაღაზიის საწყისი პროტოტიპები ჩავარდა ბევრად უფრო ადრე, ვიდრე დამუშავებული ფოლადის ექვივალენტი გამძლეობის ტესტირებაში. ძირეული მიზეზი არ იყო მატერიალური ქიმია; ეს იყო ის მიკროსკოპული ფორები, რომლებიც მოქმედებდნენ როგორც სტრესის კონცენტრატორები. აზროვნების შეცვლა მოგვიწია.
ეს არის სადაც შენადნობის სისტემები და საპოხი მასალები დიდი მნიშვნელობა აქვს. FN-0205 (რკინა 2% ნიკელთან და 0,5% გრაფიტით) ძალიან განსხვავებულად იქცევა FC-0208-ისგან (2% სპილენძით) აგლომერაციის დროს, რაც გავლენას მოახდენს განზომილების ცვლილებაზე და საბოლოო სიძლიერეზე. და თქვენი ღუმელის ატმოსფეროს ნამის წერტილი? კრიტიკულია ოქსიდის შემცირებისთვის, განსაკუთრებით ისეთი ელემენტებით, როგორიცაა ქრომი ან მანგანუმი. არასწორად მიიღეთ და თქვენ გაქვთ მყიფე ნაწილი. ეს არ არის მხოლოდ პროცესი; ეს არის ქიმიის ექსპერიმენტი სიცხის ქვეშ.
როდესაც სიმკვრივე არ არის შეთანხმებული: ლითონის ინექციური ჩამოსხმა და მიღმა
მაშ, რა მოხდება, თუ დაგჭირდებათ თითქმის სრული სიმკვრივე და რთული ფორმა, რომლის დამუშავებაც ბარის მარაგიდან დაკარგავს მასალის 80%-ს? ეს არის სფერო ლითონის საინექციო ჩამოსხმა (MIM). ძალიან წვრილ, სფერულ ფხვნილს აურიეთ პოლიმერული შემკვრელით, ინექციით ჩამოაყალიბეთ პლასტმასის მსგავსად, შემდეგ ფრთხილად ამოიღეთ შემკვრელი (გაფუჭება) შედუღებამდე. ნაწილი ძალიან იკუმშება - დაახლოებით 15-20%-ით - მაგრამ ერთნაირად, თუ თქვენი საკვები ერთგვაროვანია. თქვენ მიაღწევთ სიმკვრივეს 98% -ზე მეტს, ხშირად 99% -ს.
MIM-ის სილამაზე ისეთ დეტალებშია, როგორიცაა შიდა ძაფები, ქვედა ნაწილები და თხელი კედლები. ჩვენ გამოვიყენეთ ქირურგიული ინსტრუმენტის კომპონენტისთვის, უჟანგავი ფოლადის 17-4 PH ნაწილისთვის რთული საკეტის მექანიზმით. მისი დამუშავება მოწყობილობებისა და ხელსაწყოების გატეხვის კოშმარი იყო. MIM გახადა იგი ერთ, როგორც აგლომერირებული ნაჭერი. მაგრამ ეშმაკი წყვეტაშია. თუ ბაინდერი თანაბრად არ მოიხსნება, გაჩნდება ბზარები ან ბუშტუკები. ეს არის ნელი, დელიკატური თერმული ციკლი და არა უხეში ძალის ოპერაცია.
ეს უკავშირდება სხვა ფილიალს: ცხელი იზოსტატიკური წნეხი (HIP). ზოგჯერ თქვენ იყენებთ მას დამოუკიდებლად ფხვნილთან ერთად ქილაში (კონტეინერის HIPing), მაგრამ უფრო ხშირად, ეს არის მეორადი პროცესი, რათა დაიხუროს ნარჩენი ფორიანობა აგლომერირებულ ნაწილში. ჩვენ ვიღებთ კრიტიკულ სარქველების სხეულებს, რომლებიც დამზადებულია პრესისა და შედუღების საშუალებით და გავატარებთ მათ HIP ციკლში - არგონის მაღალი წნევა მაღალ ტემპერატურაზე. ის იკუმშება შიდა ფორების დახურვა, მკვეთრად აუმჯობესებს ელასტიურობას და წნევის მთლიანობას. ეს მატებს ღირებულებას, მაგრამ ნავთობისა და გაზის კომპონენტებისთვის ეს კვალიფიკაციის ბილეთია.
გაყალბების გზა: ფხვნილის გაყალბება და მისი ნიშა
შემდეგ არის ფხვნილის გაყალბება. თქვენ ამზადებთ პრეფორმას ჩვეულებრივი დაჭერით, შემდეგ იღებთ ადუღებულ (ან ხანდახან დაუდუღებელ) პრეფორმას და ადუღებთ მას დახურულ კორპუსში. ეს მიიღწევა სრულ სიმკვრივესა და შესანიშნავ მექანიკურ თვისებებთან ახლოს ჭედურ ჭურჭელთან. მასალის მოსავლიანობა შესანიშნავია. ეს იყო მაღალი სტრესის მქონე საავტომობილო კომპონენტებისთვის, როგორიცაა დამაკავშირებელი წნელები.
მაგრამ ხელსაწყოების ხარჯები მნიშვნელოვანია და მის გასამართლებლად გჭირდებათ მოცულობა. თერმული მენეჯმენტი სახიფათოა - პრეფორმის სწორ ტემპერატურაზე თანაბრად მიტანა გაყალბებისთვის მასშტაბის ან დეკარბურიზაციის გარეშე. მე მინახავს ცდები, სადაც პრეფორმის არასწორმა დიზაინმა გამოიწვია ნაკეცების გაყალბება (ლაპსი), დეფექტი, რომელიც კატასტროფულია დინამიურ ნაწილში. ეს არის ფხვნილის მეტალურგიის მძლავრი სახეობა, მაგრამ ის მოითხოვს პატივისცემას სამჭედლო რეწვის მიმართ ისევე, როგორც ფხვნილის მეცნიერება.
დანამატის წარმოება: ახალი საზღვარი ოჯახში
დღეს არ შეიძლება ლაპარაკი სახეობებზე დანამატის წარმოებასთან შეხების გარეშე, ან ფხვნილის საწოლი Fusion. შერჩევითი ლაზერული დნობა (SLM), ელექტრონის სხივის დნობა (EBM). ეს არის ფხვნილის მეტალურგია მისი ყველაზე პირდაპირი გაგებით: ნაწილის აგება ფენა-ფენა ფხვნილის სრულად დნობით ორიენტირებული ენერგიის წყაროთი. სიმჭიდროვე შეიძლება იყოს 99,9%+, თუ პარამეტრები აკრიფეთ.
თავისუფლება რევოლუციურია, მაგრამ ზედაპირის დასრულება და შინაგანი სტრესი არის კომპრომისი. როგორც დაბეჭდილ ზედაპირს აქვს დამახასიათებელი უხეშობა ნაწილობრივ გამდნარი ფხვნილის ნაწილაკებისგან, რაც საშინელებაა დაღლილობისთვის, თუ დაუმუშავებელია. და ნარჩენი სტრესი სწრაფი გათბობისა და გაგრილებისგან მოითხოვს სტრესის შემსუბუქებას ან ცხელ იზოსტატურ დაჭერის ციკლს. ჩვენ შევაფასეთ იგი ჩვეული, დაბალი მოცულობის იმპულს დიზაინისთვის Qingdao Qiangsenyuan-ში. გეომეტრია იდეალური იყო ამისთვის, მაგრამ ზედაპირის საჭირო მთლიანობისა და თითო ნაწილის ღირებულებისთვის ჩვენს მოცულობაზე, ჩვენ საბოლოოდ გადავედით საინვესტიციო კასტინგზე პროტოტიპის გაშვებისთვის. AM იყო შესანიშნავი ინსტრუმენტი, მაგრამ ამ კონკრეტული სამუშაოსთვის, ეს არ იყო სწორი ინსტრუმენტი. ეს არის მთავარი განსხვავება.
სადაც ჩამოსხმის და ფხვნილის მეტალურგიის გზები კვეთენ
ეს მიმყავს შესაბამის ტანგენტამდე. ზე Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), მათი ათწლეულების განმავლობაში ჭურვი და საინვესტიციო კასტინგში, საუბარი ხშირად იქცევა მატერიალურ შესრულებაზე. როდესაც კლიენტს სჭირდება ნიკელზე დაფუძნებული სუპერშენადნობის ნაწილი მაღალი ტემპერატურის მომსახურებისთვის, არჩევანი საინვესტიციო ჩამოსხმასა და ფხვნილის მეტალურგიის მარშრუტს შორის, როგორიცაა HIP, ცენტრალური ხდება. ჩამოსხმას შეუძლია ლამაზად გაუმკლავდეს დიდ, რთულ ფორმებს, მაგრამ მარცვლის სტრუქტურა და მიკროფოროზის პოტენციალი შეზღუდულია. ფხვნილი HIPing გაძლევთ წვრილ, ერთგვაროვან მიკროსტრუქტურას, არსებითად იზოტროპულ თვისებებს. გადაწყვეტილება დამოკიდებულია ზომაზე, სირთულეზე, ქონების მოთხოვნებზე და ლოტის ზომაზე. ზოგჯერ საუკეთესო გამოსავალი არის ჰიბრიდი: ჩამოსხმული პრეფორმის გამოყენება და შემდეგ ფხვნილისგან მიღებული საფარის გამოყენება თერმული სპრეის საშუალებით აცვიათ წინააღმდეგობისთვის. საუბარი არ არის იმაზე, რომ ერთი უკეთესი იყოს; ეს ეხება პროცესების სწორ კომბინაციას.
შეუმჩნეველი ფაქტორი: თავად ფხვნილი
ყველა ეს სახეობა დამოკიდებულია საწყის მასალაზე: ფხვნილზე. გაზის ატომიზებული, წყლის ატომიზებული, პლაზმური როტაციული ელექტროდის პროცესი (PREP) - წარმოების მეთოდი განსაზღვრავს ნაწილაკების ფორმას, ზომის განაწილებას და შიდა მიკროსტრუქტურას. MIM-ისთვის საჭიროა ეს წვრილი, სფერული ნაწილაკები კარგი ნაკადისა და შეფუთვისთვის. ჩვეულებრივი დაწნეხვისთვის, არარეგულარული, წყლის ატომიზებული ნაწილაკები უკეთ იკეტება მწვანე სიმტკიცისთვის. თუ თქვენ მუშაობთ რეაქტიულ შენადნობებთან, როგორიცაა ტიტანი ან სპეციალური შენადნობები QSY სიები (კობალტზე დაფუძნებული, ნიკელზე დაფუძნებული), ფხვნილის დამუშავება ინერტული ატმოსფეროში დაუშვებელია. ჟანგბადის პიკაპი არის მოქნილობის ჩუმი მკვლელი.
მე ეს ადრევე ვისწავლე რთული გზით. 316 ლ უჟანგავი ფხვნილის პარტიას MIM ჰქონდა ოდნავ უფრო მაღალი ტენიანობის შემცველობა, ვიდრე სპეციფიკაცია. ამან გამოიწვია შემკვრელის-ფხვნილის გამოყოფა ჩამოსხმის დროს, რამაც გამოიწვია სიცარიელეები, რომლებიც ჩნდებოდა მხოლოდ აგლომერაციის შემდეგ. მთელი პარტია იყო ჯართი. ფხვნილი არის საფუძველი. იქ არსებული ხარვეზი ვერ გამოსწორდება ქვემოთ.
ასე რომ, როდესაც ვფიქრობ "ფხვნილის მეტალურგიის ტიპებზე", მე ნამდვილად ვფიქრობ გადაწყვეტილების ხეზე. დაიწყეთ ნაწილის ფუნქციით, მისი ქონების მოთხოვნებით, მისი გეომეტრიით და მისაღები ღირებულებით. ეს გზა მიგიყვანთ სწორ ფხვნილზე და სწორ კონსოლიდაციის მეთოდამდე. ეს არასდროს არის მხოლოდ ვარიანტების სია; ეს არის ტექნიკური და ეკონომიკური გარიგებების სერია, ფორიანობის აჩრდილი იმალება ყველა არჩევანის უკან. მიზანია აირჩიოს პროცესი, რომელიც აქცევს ამ მოჩვენებას, ან ყოველ შემთხვევაში უვნებელს ხდის მას ნაწილის სიცოცხლისთვის.
