«Ұнтақты металлургия тот баспайтын болат» дегенді естігенде, дереу қадам әрқашан желіге жақын күрделілік пен материалды үнемдеу туралы болады. Бұл рас, бірақ бұл оқиғаның жартысы ғана. Шынайы әңгіме, оны нақтылауға немесе өңдеуге тырысқан инженерлер арасында орын алатын әңгіме, деректер кестесінің уәдесі мен семинардағы шындық арасындағы алшақтыққа айналады. Бұл сиқырлы оқ емес; бұл өте нақты ережелер жиынтығы бар материал. Мен тым көп дизайнды көрдім, олар оны өңделген 316L ауыстырғышы ретінде қарастырады, тек кеуектілік, сәйкес келмейтін өңдеу немесе термоөңдеу тосынсыйлары сияқты мәселелерге тап болды. Қызықтылығы күшті — клапан құрамдас бөліктері немесе датчик корпустары сияқты күрделі бөлшектерді аз қалдықпен жасау — бірақ орындау ұнтақ шикізатынан бастап соңғы агломераға дейінгі процеске құрметпен қарауды талап етеді.
Негізгі уәде және тұрақты кеуектілік мәселесі
Негізгі артықшылығы - геометриялық еркіндік. Біз штангалардан немесе тіпті инвестициялық құймадан өңдеуге қорқынышты болатын бөлшектер туралы айтып отырмыз. Ішкі арналары бар шағын сорғы дөңгелегін немесе асты кесілген медициналық құрал корпусын ойлап көріңіз. Ұнтақты металлургия оларды орташа және жоғары көлемде экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Тот баспайтын болаттан жасалған сорттар, әдетте 304L, 316L және барған сайын танымал 17-4 PH, осы қолданбаларға қажетті коррозияға төзімділікті ұсынады.
Бірақ мұнда бірінші кедергі бар: тығыздық. Толық тығыздыққа қол жеткізу қымбатқа түседі және әрқашан мақсат емес. Құрылымдық компоненттердің көпшілігі механикалық сипаттамаларға сәйкес келетін деңгейге дейін агломерацияланады. Бұл қалдық, өзара байланысты кеуектілікті қалдырады. Бұл міндетті түрде ақау емес; бұл қасиет. Дегенмен, бұл кеуектілік көптеген төменгі ағымдық мәселелердің негізі болып табылады. Бұл тиімді коррозияға төзімділікке әсер етеді — кеуектер сұйықтықтарды ұстап, жарықтар коррозиясын тудыруы мүмкін, сондықтан сұйықтықпен жұмыс істейтін маңызды бөлшектер үшін шайырды сіңдіру немесе ыстық изостатикалық басу (HIP) сияқты қайталама операциялар келіспейді. Химиялық аспаптарға тапсырыс берушіге арналған 316L фланецтер партиясын есіме түсіремін; олар тұзды бүрку сынағынан агломерацияланған күйінде өтті, бірақ ортада ішкі кеуектілік нашар болғандықтан, алты айдан кейін далада сәтсіздікке ұшырады. Біз барлық болашақ тапсырыстар үшін вакуумды сіңдіру қадамын қайта жаңартуға тура келді.
Бұл кеуектілік өңдеуге де тікелей әсер етеді. Сіздің кесу құралы тек металды кесу емес; ол үзік-үзік қатты және бос құрылымды кездестіруде. Бұл микро-шиеленістерге, құралдың жылдам тозуына (әсіресе бұрғылар мен шүмектерде) және дұрыс өңделмеген жағдайда дақ болып көрінуі мүмкін бетті өңдеуге әкеледі. Сіз соғылған материалмен бірдей беріліс пен жылдамдықты пайдалана алмайсыз. Ол қаттырақ орнатуды, өткір құралдарды және кейде тері тесігін талшықпен бітеп қалмас үшін басқа кесу сұйықтығы стратегиясын қажет етеді.
Агломерленген күйді өңдеу: QSY сияқты дүкендермен серіктестік
Бұл жерде теориялық тәжірибе практикамен сәйкес келеді және бүкіл тізбекті түсінетін құю цехымен және машиналық цехпен ынтымақтастық неге маңызды. Сіз кез келген CNC цехына күйдірілген дайындаманы жібере алмайсыз. Олар не ұстап тұрғанын білуі керек. сияқты компания Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) қызықты жағдайды ұсынады. Құю және өңдеу саласында 30 жылдан астам уақыт бойы олар желіге жақын процестердің эволюциясын көрді. Олардың негізі қабықша және инвестициялық құюда болса да, принциптер аударылады. Олар қалыптан кейінгі материалдың әрекетін, өңдеу кезіндегі кернеулерді және қорытпалар үшін технологиялық процесті басқарудың маңыздылығын түсінеді. үшін а ұнтақты металлургия тот баспайтын болат компонент, олардың CNC өңдеу тәжірибесі теңдеудің шешуші екінші жартысы болады.
Ең бастысы - байланыс. Біз P/M бөліктерінде дүкендермен жұмыс істегенде, сызба пакеті агломерацияланған тығыздық ауқымын көрсетуі және оның агломерацияланған материал екенін ескеруі керек. Бұл машинистке ескертеді. Критикалық өлшемдер аздаған бұрмалануларды есепке алу үшін агломерациядан кейін жиі аяқтауды қажет етеді. QSY сияқты құйма жасауда тәжірибесі бар дүкен бұған қазірдің өзінде дағдыланған - деректердің орналасуын, бірінші кесу кезінде тері тесігін ашуы мүмкін екенін түсіну және оны бөлшектемей өңдеу процедуралары бар. Олардың никель және кобальт негіздері сияқты арнайы қорытпалармен тәжірибесі, сондай-ақ агломерацияланған тот баспайтын материалдармен күресу үшін жақсы негіз болып табылатын өңдеуге қиын материалдармен танысуды ұсынады.
Арнайы қиындықтардың бірі - жіптерді салу. Агломерацияланған бөлікті түрту, егер тесік мінсіз өлшемде болмаса және шүмек оңтайландырылмаса, ақаулықты сұрайды. Біз жиі сыни қосылымдар үшін жіптерді фрезерлеуді немесе материалды кесудің орнына нығыздайтын бұрандаларды пайдалану үшін дизайнды көрсетеміз. Бұл өңдеу серіктесімен өндіріс алдындағы кездесуде шешілетін деталь түрі.
17-4 PH жұмбағы: жауын-шашын және өлшемді жылжулар
316L сияқты стандартты аустениттік сорттардың ерекшеліктері болса, 17-4 PH тот баспайтын ұнтақ металлургиясы өз алдына хайуан. Шағым айқын: жоғары беріктік пен қаттылық кейінгі термиялық өңдеу. Бірақ жауын-шашынның қатаю процесі агломерацияланған материалдармен тығыз арқанмен жүру болып табылады.
Стандартты H900 өңдеуі (900°F жасы) жұмыс істейді, бірақ соғылған бұйымдарға қарағанда өлшемдік өзгерісті болжау мүмкін емес. Бөлшек агломерация кезінде шөгуге ұшыраған. Қартаюды емдеу басқа, кішірек, бірақ әлі де маңызды өлшемдік ауысуды енгізеді. Көптеген мүмкіндіктер бойынша қатаң төзімділіктері бар бөлік үшін бұл қорқынышты түс болуы мүмкін. Біз мұны дрон жетектерінің құрамдас бөлігінің прототипін жасауда қиын жолмен білдік. Біріктірілген өлшемдер тамаша болды. Ерітінді өңдеуден және қартаюдан кейін саңылау диаметрі төзімділік шегінен асып кетті, ал сыртқы фланец диаметріне әрең әсер етті. Анизотропия ұнтақтың бастапқы нығыздалу бағытына байланысты болды.
Шешім қымбатырақ болса да, көбінесе жасы ұлғайған (А шарты) немесе ерітіндімен өңделген күйде, содан кейін жаста соңғы өлшемдерге дейін өңдеу болып табылады. Бірақ бұл материалдың және пештің нақты партиясы үшін қартаю кезінде бөліктің қаншалықты өсетінін немесе кішірейетінін дәл білуді талап етеді. Бұл стандартты операция емес, рецептке негізделген процесс болады. Бұл басқару деңгейі P/M бөлшектерін жасаушы мен дәл машинист арасындағы синергия өте маңызды болып табылады. Машинистке алдын ала ескірген өңдеу операциясы үшін CNC бағдарламасында қандай ығысуларды пайдалану керектігін білу үшін агломератордан нақты термиялық өңдеу деректері қажет.
Ол жарқыраған кезде (және қашан басқа жерден іздеу керек)
Сонымен қашан ұнтақты металлургия тот баспайтын болат сөзсіз чемпион? Бұл күрделі, салыстырмалы түрде шағын және орташа өлшемді бөлшектерге арналған, онда өңделген шикізаттан материалды пайдалану 40% -дан төмен болады және өндіріс көлемі нығыздауға арналған құралдың құнын ақтайды. Керемет мысалдар - құлыптың құрамдас бөліктері, автомобильдің жанармай жүйесінің бөліктері (мысалы, бұралмалы тақталар) және кейбір хирургиялық құралдың жақтары. Қазіргі заманғы ұнтақ пен бақыланатын агломерациялық пештердің консистенциясы осы қолданбалар үшін партиядан партияға тамаша қайталану мүмкіндігін береді.
Дегенмен, бұл көбінесе қарапайым пішіндер үшін (негізгі аралық немесе шайба), престің сыйымдылығы шектелетін өте үлкен бөліктер үшін немесе толықтай өңделген, соғылған және күйдірілген микроқұрылымның абсолютті максималды коррозияға төзімділігін немесе шаршау беріктігін талап ететін қолданбалар үшін ең жақсы таңдау емес. Мұндай жағдайларда QSY сияқты маманның дәстүрлі құю жолы немесе штангадан өңдеу сенімдірек және үнемді болуы мүмкін. Инвестициялық құю, мысалы, басқа шығындар құрылымымен болса да, белгілі бір геометриялар үшін ұқсас күрделілікке және жиі жақсырақ беттік өңдеуге және тығыздыққа қол жеткізе алады.
Шешім матрицасы ешқашан тек килограмм үшін материалдық шығындар туралы емес. Бұл қайта өңдеуді, кез келген қажетті сіңдіру немесе қаптауды, сынықтарды және даладағы өнімділікті қамтитын дайын, функционалды бөліктің жалпы құны туралы. Бұл жүйелік инженерия таңдауы.
Болашақ аралас пен байламда
Қызықты жаңалықтар тек тот баспайтын болаттан жасалған жаңа ұнтақ композицияларында ғана емес, сонымен қатар оларды байланыстыратын процестерде. Жұқа ұнтақ пен пластик байланыстырғышты қолданатын Металл бүрку (MIM) күрделілік конвертін дәстүрлі престеу және агломерациялау P/M-ге қарағанда одан әрі итермелейді, дегенмен ол өзінің ажырату қиындықтарымен келеді және өте кішкентай бөлшектер үшін жақсы.
Тағы бір аймақ гибридті материалдар - мыс немесе қатайтатын агент сияқты майлаушы араласқан тот баспайтын болаттан жасалған ұнтақ. Бұл бір агломерация циклінде өздігінен майланатын мойынтіректерді немесе сортты қасиеттері бар бөлшектерді жасай алады. Бірақ бұл қайта өңдеуде жаңа айнымалыларды енгізеді. 90% болат және 10% мыс болатын аймақты қалай өңдейсіз? Құралдың тозу үлгісі бөлшек бойынша өзгереді.
Сайып келгенде, тот баспайтын болаттан жасалған ұнтақты металлургиямен жұмыс - бұл басқарылатын ымыраға келу және терең технологиялық білім алу. Ол сізді бастапқы пішіннен бастап соңғы QC тексеруіне дейін тұтас ойлауға мәжбүр етеді. Бұл жай ғана тапсырыс берген материал емес; бұл тамаша изотропты қатты дене мен керемет қабілетті, бірақ аздап қызық, агломерацияланған шындық арасындағы кеңістікті шарлау үшін агломератормен де, машинистпен де тығыз серіктестікте қатысатын процесс. Құю және CNC өңдеуді қамтитын біріктірілген операция, мысалы, QSY, құймадан дайын өнімге дейін қорытпа мінез-құлқының нюанстарын басқаратын сияқты, онымен жетістікке жеткен компаниялар осы әлемдерді біріктіреді.
