Werin em rastgo bin, gelek zilamên kirînê û tewra hin endezyarên rijandin û metalurjiya tozê (PM) wekî pêvajoyên nêzê-teşe li hev dikin û jê re dibêjin rojek. Ew xalek destpêkek maqûl e, lê ew çîroka rastîn winda dike. Hilbijartin ne tenê li ser şeklê ye; ew li ser rêwîtiya maddeyê ye ji pileyek bêserûber berbi parçeyek zexm, û tiştê ku ew rêwîtî bi giyanê wê dike - mîkrosaziya wê, tîrêjbûn û tavana performansê. Min dît ku proje ji rê derketin ji ber ku kesek ji bo beşek ku ji bo avêtina veberhênanê diqîriyan li ser PM israr kir, an jî berevajî vê yekê, li dû pelek taybetmendiyê bêyî ku DNA-ya pêvajoyê fam bike dişopîne.
Cûdahiya Core: Liquid vs Solid State
Ev çerxa bingehîn a rê ye. Casting li ser hişkbûna kontrolkirî ye. Hûn maddeyek hildigirin, diherikînin şilekek, û dirijînin valahiyek. Sêrbazî-û serêş-çewa dicemide çêdibe. Struktura gewher, poroziya piçûkbûnê, veqetandina hêmanên alloybûnê: hemî ji hêla we ve têne rêve kirin ku hûn wê veguherîna şil-ber-hişk çawa birêve bibin. Bi avêtina veberhênanê, ya ku me li dikana xwe bi çiyayan perçeyan diherikîne, hûn di dema rijandinê de li dijî turbulansê şer dikin û piçûkbûnê bi tevahî di nav şeleyek seramîkî ya tevlihev de xwar dikin. Ew di wextê rast de dansek bi termodnamîk e.
Ji aliyek din ve, metalurjiya toz, qonaxa şil bi tevahî derbas dibe (hilweşîn, lê ew celebek germahiyek cûda ye). Hûn toza metalê ya zexm di nav mirîşkekê de berhev dikin û dûv re wê germ dikin da ku parçikan li hev bikin. Feydeya domdariya pîvanê ya fenomenal e û jêhatîbûna çêkirina alloyên ku hûn nekarin bi hêsanî bihelînin û bavêjin, mîna hin pêkhateyên tungstenê ye. Lê lingê Achilles poroziyek xwerû ye. Ew tora valahiyên piçûk zexmbûn û jiyana westiyayî sînordar dike. Hûn dikarin bi germ-îsostatîk-çapemenî (HIP) wê bi qasê tam tijî bikin, lê naha lêçûna we li deriyê qulikan dixe. Ew lîstikek bazirganî ye.
Ji bo sektora neft û gazê pêkhateyek valve tê bîra min. Di xêzkirina destpêkê ya xerîdar de PM ji ber toleransên wê yên hişk li ser hin xêzikên derveyî yên xapînok diyar kir. Lê beş di heman demê de beşên dîwarên tenik jî hebûn û hewce bû ku li hember westandina çerxa bilind bisekinin. Me paşve kişand, ji bo veguheztinê pêşniyar kir avêtina qalibê şêlê bi alloyek kobalt-based, li dûv makîna CNC ya rast ji bo wan hêlên krîtîk. Qalibê şêlê ji qalibekî qûmê yê tîpîk xêzek rûkalê xweşiktir û taybetmendiyên îzotropîktir da me, û ji holê rakirina pirsgirêka poroziyê ji bo westandinê ne muzakere bû. Wan herdu ceribandin. Di ceribandina westandinê de beşa ku bi makîneya avêtinê ve hatî çêkirin ji prototîpa PM-ê bi faktora sêyan dirêj kir. Ders? Tolerans dikarin di makîneyê de; yekitiya materyalê ya bingehîn pir caran nikare.
Rastiyên Materyal: Ne Her tişt Diherike an Tevlihev dibe
Paleta weya maddî rêça pêvajoya we, carinan bi hovane, destnîşan dike. At QSY, em bi rêkûpêk her tiştî dirijînin, ji hesinê nermik bigire heya super alloyên nîkel ên mîna Inconel 718. ew sist in û di beşên tenik de mêldarê xeletî ne. Ji rijandina wan re qalibên berê germkirî û bi gelemperî arîkariya valahiya an zextê hewce dike. Hûn bi hêsanî nikarin piraniya van di formek toz de tevlihev bikin û beşek bikarbîne bistînin - hêmanên alloykirinê di dema atomkirina toz an berhevkirinê de xweş naleyizin.
Berevajî vê, PM padîşahê materyalên poroz e (hilgirên xwe-lûbrîk bifikirin) û berhevkirina metalên rezîl e. Hewldana avêtina parçeyek bi 20% poroziya volumetric a domdar ji bo ragirtina neftê kabûsek e. Lê bi PM re, hûn tenê zexta berhevkirinê û çerxa sinterkirinê kontrol dikin. Ew ji bo wê hewcedariya taybetî elegant e. Carekê me ji bo xaçerêya molîbdenê lêpirsînek kir. Molybdenum avêtin? Ji ber xala helîna wê ya zehf û meyla oksîdasyonê hema hema ne gengaz e. PM yekane riya guncan bû, û me neçar ma ku projeyê red bikin ji ber ku ew li derveyî me bû avêtin û makînekirin lane. Naskirina sînorên dikana we bi qasî zanîna pêvajoyan girîng e.
Paşê çîroka paşverû ye. Casting sprue, bazdan, û rakêşan çêdike - carinan giraniya hilberê ji nîvê giraniya rijandin kêmtir e. Ew dikare ji nû ve vegerîne, lê ew enerjiya ji nû ve helandinê ye. PM nêzîkî 97% karanîna materyalê pesnê xwe dide; hûn tenê toza ku hûn hewce ne bikar tînin. Ew ji bo materyalên biha yên mîna polayên amûran an superalloydanek lêçûnek girseyî ye. Lê ew toz bi xwe ji hêla astronomîkî ve her kîloyek ji stoka mêş bihatir e. Xala xaça aborî armancek tevger e ku li ser bingeha lêçûna materyal û geometriya beşê ye.
Destê Machining: Li ku derê Pir Parçe Bi Rastî Tê Diyar kirin
Li vir e ku soza nêzîk-teşe-tevlihevî bi çerxa hûrgelê ya rastiyê re hevdîtin dike. Pir hindik beşên kast an PM-ê ji bo navbeynkên krîtîk bi rastî rengek torê ne. Hema hema her gav hewcedariya wan a makînekirina CNC qedandin. Û çawa ew makîneya cîhanan ji hev cuda ye.
Avêtina veberhênana kalîteya baş a di 17-4PH zengarnegir de dibe ku tenê 0,5 mm heya 1 mm stok li ser rûyek zeliqandinê hebe. Ew bi xweşikî, pêşbînîkirî makîne dike. Parçeyek PM ya geometrîya bi heman rengî, tewra piştî sinterkirinê jî, dibe ku gemarî û nehevgirtî be. Ew porên mîkroskobîk mîna valahiyên piçûk tevdigerin ku qiraxa amûra weya birrîna çîp dikin. Hûn pîvanek xweşik distînin, lê jiyana amûra we têk diçe. Me neçar ma ku protokolên xwarin/leza bi tevahî cûda pêşve bixin û ji bo parçeyên ziravkirî li hember valahiyên avêtinê sarkerê tundtir bikar bînin. Lêçûna paş-pêvajoyê dikare teserûfa pêşîn ji PM-ê jê bibe heke di destpêkê de neyê faktor kirin.
Û em li ser kêmasiyan bipeyivin. Kêmasiyek avêtinê - valahiya piçûkbûnê, tevlêbûna qûmê - bi gelemperî makroskopî ye. Hûn dikarin wê bi PT an RT re bibînin. Kêmasiyek PM-ê pir caran nazik e: gradientek danûstendinê, deverek piçûk-karbonê ji atmosfera sinterkirinê. Dibe ku ew tenê di binê mîkrografê de xuya bibe an jî bibe sedem ku beşek di ceribandinek stresa bilind de têk biçe. Paradîgmayên kontrolkirina kalîteyê cûda ne. Ji bo hêmanên dînamîkî yên krîtîk, em bi gelemperî li ser vekolîna radyografî ya ji bo avêtinan israr dikin, dema ku ji bo beşên PM-ê, dibe ku em ceribandinek tîrêjê û analîzek mîkrosaziyê diyar bikin.
Wekheviya Mesrefê: Ew qet ne hêsan e
Tooling yekem dabeşkera mezin e. Qalibek avêtina veberhênanê ya tevlihev, nemaze ji bo avêtina qalibê şêlê, biha ye. Hûn ji bo şêwaza mûmê mirîşkek çêdikin, wê hingê her kelek seramîk xercek e. Ji bo cildên kêm, ew hovane ye. Amûrên PM-ê yên berhevkirinê- pola hişk in û dibe ku pir biha be, lê hûn bi deh hezaran çerxeyan perçeyan derdixin. Hêjmara şikestî ya sereke ye. Ji bo beşên li jêr 5000 perçeyan, avêtin bi gelemperî li ser lêçûna amûrkirinê bi ser dikeve. Li jor 50,000, PM dest pê dike ku bêkêmasî xuya dike, bi şertê ku xebata materyal û performansê.
Lê bisekinin, nuance heye. Ger beşa we kêmasiyek hebe? Di qalibek avêtinê de navek alîkî tê rêvebirin. Kiryarek alîgir di mirinek berhevkirina PM-ê de tevlihev e, derxistina beşê sînordar dike, û lêçûna amûrkirinê di nav banî de dimeşîne. Ji nişkê ve, ji bo wê beşa tevlihev a geometrîkî, lêçûna qalibê per-partî ya avêtinê dibe ku ji amûrên astronomîkî yên PM kêmtir be, tewra di cildên bilind de. Ez di nav civînên sêwiranê-ji-çêkerê de rûniştim ku me sê caran pêşnîyar kir gava ku sêwiranê yek taybetmendiyek jêrîn guhezand.
Dema rêberiyê lêçûnek din a bêdeng e. Pêvajoyek avêtinê, ji qalibê heya gotara yekem, dikare bi lez be - çend hefte. Çavkaniya toza metalê ya rast, nemaze ji bo alloyek xwerû, dikare heyamek mehane hebe. Di dema qutbûna zincîra dabînkirinê ya van çend salên borî de, me xerîdar vegerandin ber avêtinê tenê ji ber ku me dikaribû 316L stoka barek zengarnegir ji bo ji nû ve helandinê bistînin dema ku toza 316L 26 hefte paşveçûnek hebû. Pêbaweriya mijarên dabînkirinê.
Hibrid Thinking and the Future Glimpse
Pêşveçûnên herî balkêş ne di avêtina paqij an PM-ya paqij de, lê di qada gewr de ne. Molding Injection Metal (MIM), ku di bingeh de PM bi girêkek plastîk ve ye, pişka veberhênanên piçûk, tevlihev dizîne. Ew ji PM-ya kevneşopî çêtirîn rûkal û hûrgulî pêşkêşî dike. Li aliyê din, we pêvajoyên cast-HIP hene ku hûn lêdanek veberhênanê digirin û wê-îsostatîkî-germ pê dixin da ku mîkroporoziyê ji holê rakin, geometrîya bi tîrêjiya mîna qelişînê biavêjin. Me bi vê yekê re li ser hin pêkhateyên turbînê yên bi yekrêziya bilind ceriband alloy-based nîkel. Encam balkêş in, lê lêçûn ji bo budceyên hewayê ye, ne ji bo otomotîvê.
Dûv re jetting binder û teknîkên din ên çêkirina lêzêde hene. Hin jê re dibêjin PM cîran. Hûn hîna jî tozê dihelînin, lê qat bi qat bê mirin. Ji bo prototîpên yekcar an guheztina parçeyek mîras ku lê lêçûna amûrkirinê projeyê dikuje, ew guhezkarek lîstikê ye. Lê ji bo cildên hilberînê yên li ser çend sed, lez û lêçûna per-partî hîn jî nikare pêvajoyên kevneşopî bike. Ew temamker e, hîna ne cîgir e.
Li ser sê dehsalan em li paş xwe mêze dikin, meyl ne pêvajoyek serketî ye. Ew li ser lîstikek lihevhatî ya sofîstîke ye. Rola pisporê mîna Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) ne tenê pêşkêşkirin e qalibê şêlê an avêtina veberhênanê û makînekirin. Pêdivî ye ku meriv wê sêgoşeya maddî-mal-pêvajoyê bi kûrahî têra xwe fêm bike ku bijartina ji qonaxa plansaziyê rêve bike. Carinan bersiva rast hilberek yekrêziya bilind e. Carinan ew beşek PM-ya rastîn e. Bi gelemperî, ew dizane ku ew ne kîjan e, û xwedî ezmûn -û birînên ji têkçûnên berê- ye ku wê bangê bike berî ku metal were rijandin an toz her dem were berhev kirin.
