Gava ku hûn dibihîzin 'materyalên şilkirina derzîlêdanê yên metal', pir hiş rasterast ber bi toza metalê ve diçin. Ew çalakiya sereke ye, bê guman. Lê heke we demek li ser dikanê derbas kiribe, hûn dizanin ku çîroka rastîn bi pergala binder dest pê dike û bi atmosfera firnê diqede. Ew hemî kokteylê girîng e, ne tenê ruh. Min dît ku pir proje rawestiyane ji ber ku kesek tozek spehî û spehî ya 17-4PH peyda kiriye lê ew bi binderek mûm-polîmer a gelemperî ya ku nekare geometrîya parçeyê bi rê ve bibe ve girêbide, û di dema veqetandinê de rê li ber tehlûkeya felaketî vedike. Materyal ne tenê metal e; ew xwarin e. Ew dersa yekem, û pir caran herî biha ye.
Wekheviya Feedstock: Ji Zanistiyê Bêhtir Huner
Rast girtina xwarinê carinan mîna alkîmiyê hîs dike. Rêjeya îdeal a barkirina tozê - ew rêjeya qebareya toza metalê ya di binkerê de - rêveçûnek teng e. Ji bo beşek tevlihev, wê pir bilind bihejînin, û hûn herikîna ku MIM jê tê xelat kirin winda dikin. Makîneya şilkirina derzîlêdanê têkoşîn dike, hûn xetên weldê, valahiyan digirin. Pir nizm e, û beş di dema sinterkirinê de bi rengek nediyar hûr dibe, ji specê diqede. Ji bo hêmanek cilê bilind ku me carekê bazda, bi karanîna tozek 316L ya xweş, bi gaza atomîkirî, me neçar ma ku barkirinê hinekî ji pêşniyara pirtûka dersê dakêşin. Çima? Beşek li tenişta navberek stûr xwedan çarçoveyek pir tenik bû. Barkirina standard bû sedema nîşanên lavaboyê. Me ji bo dagirtina dagirtinê tawîz da danûstendinek hindiktirîn kêm, dûv re ji bo telafîkirina profîla sinterkirinê tweak kir. Ew xebitî, lê ew di tu manual de nebû.
Li vir rola bendavê bi sûcî tê kêm kirin. Ew ne tenê benîştek demkî ye. Kînetîka hilweşandina wê ya di dema veqetandina termal an jî helwêstê de divê bi pakkirina tozê re bêkêmasî were hevrêz kirin. Li vir nehevheviyek, û hûn diqewime, şikestin, an 'parçeya kesk' hilweşin. Komek tê bîra min ku dabînkerê binder bêyî hişyarî katalîzatorek guhertiye. Parçeyên ku ji qalibê derketine bêkêmasî xuya dibûn, lê di firna debind de, ew mîna hevîrê westiyayî rijiyan. windabûna tevahî. Toz wekî hev bû, taybetmendiya metal neguherî. Têkçû di pêkhateyek 'biçûk' a pergala girêdanê de bû.
Û em li ser taybetmendiyên tozê biaxivin. Sphericity û belavkirina mezinahiya perçeyê (PSD) her tişt e. Dibe ku PSD-ya teng teoriya pakkirinê ya mezin bide, lê dabeşek baş-kontrolkirî, hinekî berfirehtir bi gelemperî di pratîkê de çêtir diherike û pêbawertir diherike. Ji bo kelûmelek bijîjkî ya kobalt-kromê, me bi pirsgirêkên porozîteyê re şer kir heya ku me du lotikên toz ên cihêreng tevlihev kirin da ku keviya PSD-ya rast bistînin. Bernameyên taybetmendiyê yên ji bo her lotikê 'qebûl bûn', lê sêrbaz di tevliheviyê de bû. Hûn vê yekê ji datasheet fêr nakin; tu jê fêrî grûbên şikestî dibî.
Sintering: Cihê ku Materyal Bi rastî çêdibe
Ev xala vegerê ye. We 'parçeyek qehweyî' ya nazik çêkir û ji hev qut kir. Naha, di firna sinterkirinê de, perçeyên metal dikevin hev û taybetmendiyên materyalê yên rastîn derdikevin holê. Li vir bijartina weya materyalê bingehîn-pola zengarnegir, pola amûrê, alikariya taybetî- bi ceribandina wê ya bi agir re rû bi rû ye. Kontrola atmosferê padîşah e. Di atmosferek hîdrojen-nîtrojenê de lekeyek piçûk a oksîjenê dema ku pola xwedan kromî ya mîna 17-4PH dişewitîne dikare karbona rûkalê hilweşîne û berxwedana korozyonê xera bike. Em fêr bûn ku em berî her komek krîtîk perçeyên xapînok bimeşînin da ku atmosfera firnê 'ceribandin', polîtîkaya bîmeya erzan.
Çêleka sinterkirinê bixwe reçeteyek materyal-taybetî ye. Rêjeyên ramp, germahî, leza sarbûnê - ew hemî mîkrosaziya paşîn diyar dikin. Ji bo projeyek ku pêdiviya alija magnetîkî ya nerm (wek Fe-50%Ni) hewce dike, rêjeya sarbûnê ya ji germahiya sinterkirinê krîtîk bû ji bo pêşvebirina permebûna magnetîkî ya xwestî. Pir zû, û me pencereya xanî ji bîr kir. Ji bo lêdana spehîsê sê firna firnê bi tweakên sarbûnê yên nazik girt. 'Materyal' li ser fermana kirînê tenê Fe-50Ni bû. Materyalên fonksiyonel di wê firnê de hate afirandin.
Kêmbûn guherbarek din a mezin e, ku rasterast bi xwarinê ve girêdayî ye. Mebesta me kêmbûna îsotropîk e, lê ew qet ne yekreng e. Ji bo hêmanek pêlavê ya rast, me neçar ma ku valahiya qalibê li ser bingeha faktorek piçûkbûnê ya ampîrîkî ya ku me ji bo wê 4140 vejena alûya taybetî pêşxistibû, ne îdiaya 15-18% ya gelemperî ya firoşker sêwirandibû. Faktora me di balafira krîtîk de 16,7% ± 0,3% bû. Ew rastbûn ji pîvandina bi sedan perçeyên gemarî û vegerandina hev hat. Ew celeb zanyariya materyalê ye ku di lîstika lîstika navxweyî ya pargîdaniyek de dimîne.
Çima Aloyeyên Mîna Kobalt û Nîkel Lîstikê Diguherînin
Ji polên zengarnegir ên hevpar ber bi warên mîna alloys-based kobalt an alloy-based nîkel ji bo MIM di dijwarî û lêçûn de gav-guheztinek e. Ev ne tenê 'polayên fantastîk' in. Pencereyên wan ên ziravkirî dikarin pir teng bin. Alîjenek kobalt-krom-molîbdenum ji bo karanîna bijîjkî dikare di nav pencereyek 20-pileyî Celsius de biqelişe da ku bêyî mezinbûna genim bigihîje tîrêjiya tam. Bêriya wê bike, û hûn an poroziya bermayî an jî ziravbûnê digirin.
Rakirina binder ji bo van alloyeyên bi performansa bilind jî dijwartir e. Tozên wan bi gelemperî reaktîftir in, ji ber vê yekê veqetandina katalîtîk (mînak bi karanîna buhara asîda nîtrîk) dibe ku ji rêbazên germî yên hêdîtir were tercîh kirin da ku ji qirêjiya rûkalê dûr nekevin. Ev tevliheviya pêvajoyê û lêçûn zêde dike. Lê drav beşên xwedan taybetmendî ye ku nêzî maddeya şilandî ye - li dorberên înjektora sotemeniya motora jetê ku bi riya MIM-ê ji superaloyeyek nîkel têne çêkirin bifikirin. Nirx di tevliheviya torê-şeklê de ye, ne tenê lêçûna materyalê.
Ev deverek e ku ezmûna rijandina kûr û makîneyê bênirx dibe. Pargîdaniyek xwedan dîrokek dirêj di avêtina veberhênanê û makînekirina alloyên taybetî de, mîna Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), perspektîfek cuda ji MIM re tîne. Ew bi metalurjiyê re mijûl bûne alloyên taybet bi dehsalan bi operasyonên wan ên avêtina şêl û veberhênanê. Ew zanîna birêkûpêk di derheqê ka van metalan çawa di bin germê de tevdigerin, ew çawa bi atmosferan re têkilî daynin, û meriv çawa dikare were qedandin sermayek mezin e dema ku meriv bi şikilkirina wan ve mijûl dibe. Ew têdigihin ku dewleta piştî-zivirandinê ji bo gelek beşan tenê valahiya destpêkê ye, ku wê hingê pêdivî bi hûrgulî hebe makînekirina CNC ji bo hevdîtinê toleransên dawî li ser taybetmendiyên krîtîk. Pêvajoya MIM û hilbijartina materyalê bi wê gavê makîneya paşîn di hişê xwe de têne sêwirandin.
Girêdana Machining: MIM Her gav nayê wateya 'Qediya'
Nerazîbûnek hevpar ev e ku parçeyên MIM-ê ji firnê amade ne ku bikar bînin derdikevin. Ji bo gelekan, erê. Lê ji bo serîlêdanên rast-bilind, sintering ji hêla operasyonên duyemîn ve tê şopandin. Ev ji bo hilbijartina materyalê girîng e. Hûn dikarin pola pêş-hişkkirî hilbijêrin, an jî ya ku dê piştî sinterkirinê were derman kirin. Lê hûn di heman demê de pêdivî ye ku meriv makînîzmê jî bifikirin. Parçeyek MIM-a ziravkirî xwedan mîkrosaziyek xweşik û yekgirtî ye, lê ew her gav ne xewnek e ku meriv makîneyê bike. Ew dikare bibe abrasive.
Me dozek bi parçeyek MIM-a pola zengarnegir a 440C hebû ku hewceyê qulikek lêdanê bû. Parçe piştî sinterkirinê bi tevahî dagirtî û hişk bû. Tapkirina wê ya rasterast bû amûrên xwarkirinê. Diviya bû ku me çerxa sinterkirinê eyar bikira da ku ew ji bo makînekirinê hinekî nermtir bihêle, dûv re jî dermanek germbûna hişkbûnê lê zêde bike. Pêvajoya 'materyal' bi vî rengî bû: Formulasyona xwarinê -> şilkirin -> veqetandin -> şînkirin (nerm) -> makînekirina CNC -> dermankirina germê -> hilbera dawîn. Rêwîtiya materyalê piştî firnê bi dawî nebû.
Ev nêrîna yekbûyî ya sereke ye. Ji ber vê yekê hin lîstikvanên herî serfiraz ne firotgehên MIM-ê yên paqij in. Ew hilberînerên yekbûyî ne, mîna QSY, ku pêvajoyên hev dikin. Ew dikarin li xêzek ji bo pêkhateyek tevlihev,-alyoyek bilind binihêrin û dadbar bikin ka gelo avêtina veberhênanê, MIM, an nêzîkatiyek hybrid çêtirîn li ser bingeha geometrî, materyal û qebareyê ye. 30 salên wan di avêtin û makînekirinê de tê vê wateyê ku ew materyalên MIM-ê bi têgihiştinek bêkêmasî ya tevahiya zincîra çêkirinê hilbijêrin, ne tenê gavên şilkirin û şînkirinê. Ew dizanin ku lêçûna rastîn a materyalê di nav her operasyona paşîn de çawa tevdigere.
Têkçûn û Dersên Ew Imprint
Hûn ji serkeftinan fêrî materyalan nabin. Hûn ji çîpên çopê fêr dibin. Di destpêkê de, me hewl da ku em xwarinek pola kêm-alloy ku ji bo parçeyên otomotîvê ye bimeşînin. Parçe baş dişewitin, xweş xuya dikirin. Lê di ceribandina spraya xwê de, ew bi saetan zuwa bûn, dema ku beşek kevneşopî ya makînekirî ya heman polê bi hefteyan domand. Sûcdar? Wendabûna karbonê di dema sinterkirinê de ji ber atmosferek ku ji bo kîmya rûbera wê toza taybetî bi rengek bêkêmasî nehatiye rêve kirin. Materyal 'pola' rast bû, lê pêvajo pêkhateya wê ya bi bandor guhartibû. Diviya bû ku em bi pasîvasyonek rûkalek cihêreng veguhezînin tozek ku ji bo MIM-ê hatî çêkirin, û protokola firnê zexm bikin. Ger me pêvajoya ku materyalê paşîn afirand kontrol nekira, pelgeya taybetmendiyê bêkêr bû.
Carek din, me bi karanîna alloyek giran a tungstenê ya MIM-ê vekolîn. Tîrêj fantastîk bû, lê xwarina xwarinê bi domdarî dijwar bû. Me mehan li ser sêwirana dergeh û rêvevan, germahiya qalib, pîvanên derzîlêdanê derbas kir. Me parçeyên fonksîyonel stend, lê berberî qet ji hêla aborî ve ne maqûl bû. Me ew raxist. Materyal li ser kaxezê sozdar bû, lê rastiyên pratîkî yên veguheztina wê ji xwarinê berbi hêmanek pêbawer proje kuştin. Ew darazek girîng e ku hûn tenê bi hewldan û têkçûnê didin.
Ji ber vê yekê gava ku ez li ser difikirim materyalên derzîlêdanê yên metal niha, ez ne tenê lîsteya alloy bibînin. Ez kaskek biryaran dibînim: şekl û mezinahiya tozê, kîmya binder, barkirina tozê, rêbaza debind, profîla atmosfera firnê, dermankirina germê ya gengaz, û makîneya duyemîn a pêwîst. Materyal ev zincîra tevahî ye. Ew saziyek pêvajoyek diyarkirî ye. Rast girtina wê tê wateya rêzgirtina ji her girêdanê, û ew zanîn nayê kirîn - ew par bi beş, têkçûn bi têkçûn, bi salan tê çêkirin. Ew ferqa di navbera fermankirina tozek û endezyarkirina pêkhateyek de ye.
