جڏهن توهان ٻڌو 'ڌاتو انجيڪشن مولڊنگ مواد'، اڪثر ذهن سڌو سنئون ڌاتو پائوڊر ڏانهن ڇڪيندا آهن. اهو آهي عنوان جو عمل، يقينا. پر جيڪڏهن توهان ڪنهن به وقت دڪان جي منزل تي گذاريو آهي، توهان کي خبر آهي ته اصل ڪهاڻي بائنڊر سسٽم سان شروع ٿئي ٿي ۽ فرنس جي ماحول سان ختم ٿئي ٿي. اهو سڄو ڪڪٽيل آهي جيڪو معاملو آهي، نه رڳو روح. مون تمام گھڻا پراجيڪٽ اسٽال ڏٺا آھن ڇاڪاڻ ته ڪنھن ھڪڙي خوبصورت، گولي واري 17-4PH پائوڊر جو ذريعو ڪيو پر اھو ھڪڙو عام موم-پوليمر بائنڈر سان ٺاھيو جيڪو حصو جي جاميٽري کي ھٿ نه ڪري سگھيو، ڊيبائننگ دوران تباهي واري تحريف جي ڪري. مواد صرف ڌاتو نه آهي؛ اهو فيڊ اسٽيڪ آهي. اھو پھريون، ۽ اڪثر قيمتي، سبق آھي.
فيڊ اسٽاڪ مساوات: سائنس کان وڌيڪ آرٽ
فيڊ اسٽيڪ صحيح حاصل ڪرڻ ڪڏهن ڪڏهن ڪيميا وانگر محسوس ٿيندو آهي. پاؤڊر لوڊ ڪرڻ جو مثالي تناسب - اهو بائنڈر ۾ ڌاتو پاؤڊر جو مقدار سيڪڙو - هڪ تنگ رستو آهي. هڪ پيچيده حصي لاءِ ان کي تمام گهڻو ڌڪ ڏيو، ۽ توهان تمام گهڻي وهڪري کي وڃائي ڇڏيو جنهن لاءِ MIM انعام يافته آهي. انجيڪشن مولڊنگ مشين جدوجهد ڪري ٿي، توهان کي ويلڊ لائينون، voids حاصل ڪريو. تمام گھٽ، ۽ حصو sintering دوران غير متوقع طور تي سڪي ٿو، ختم ٿيڻ کان ٻاهر. هڪ اعلي لباس واري جزو لاءِ اسان هڪ ڀيرو ڀڄندا هئاسين، هڪ ٺيڪ، گئس-ايٽمائزڊ 316L پاؤڊر استعمال ڪندي، اسان کي ٽيڪسٽ بڪ جي سفارش کان ٿورو هيٺ لوڊ ڪرڻ کي ڊائل ڪرڻو پوندو هو. ڇو؟ ان حصي ۾ هڪ مضحکہ خیز طور تي پتلي ڪراس سيڪشن هڪ ٿلهي حب جي ڀرسان هو. معياري لوڊشيڊنگ سبب سنڪ جا نشان. اسان ڀرڻ کي يقيني بڻائڻ لاءِ ٿوري گھٽ کثافت تي سمجھوتو ڪيو ، پوءِ معاوضي لاءِ sintering پروفائل کي ٽوڪ ڪيو. اهو ڪم ڪيو، پر اهو ڪنهن به دستور ۾ نه هو.
اهو آهي جتي باندر جو ڪردار مجرمانه طور تي هيٺ ڏنل آهي. اهو صرف هڪ عارضي گلو ناهي. ان جي decomposition kinetics دوران حرارتي يا solvent debinding پوريء طرح پائوڊر جي پيڪنگ سان هم وقت ٿي هجڻ ضروري آهي. هتي هڪ بي ميل آهي، ۽ توهان کي bloating، cracking، يا 'سبز حصو' تباهي حاصل. مون کي هڪ بيچ ياد آهي جتي بائنر فراهم ڪندڙ بغير نوٽيس جي هڪ ڪيٽيليسٽ تبديل ڪيو. پرزا ٺھيل مان نڪرندي ڀرپور نظر اچي رھيا ھئا، پر ڊبيڊ اوون ۾، اھي ٿڪل اٽي وانگر سڪي ويا. مجموعي نقصان. پائوڊر هڪجهڙائي هئي، ڌاتو جي وضاحت اڻڄاتل. ناڪامي بائنڊر سسٽم جي 'ننڍي' جزو ۾ هئي.
۽ اچو ته پاؤڊر جي خاصيتن بابت ڳالهايو. Sphericity ۽ particle size distribution (PSD) سڀ ڪجھ آھن. ھڪڙو تنگ پي ايس ڊي بھترين پيڪنگ نظريو ڏئي سگھي ٿو، پر ھڪڙي چڱيءَ طرح ڪنٽرول ٿيل، ٿورڙي وسيع تقسيم اڪثر ڪري بھترين طريقي سان وهندي آھي ۽ وڌيڪ معتبر طور تي sinters. ڪوبالٽ-ڪروم ميڊيڪل امپلانٽ فيڊ اسٽڪ لاءِ، اسان پورسيٽي مسئلن سان وڙهندا رهياسين جيستائين اسان صحيح پي ايس ڊي وکر حاصل ڪرڻ لاءِ ٻه مختلف پاؤڊر لاٽ گڏ ڪيا. هر لاٽ لاءِ اسپيڪ شيٽ 'قابل قبول' هئا، پر جادو ميلاپ ۾ هو. توهان اهو نه سکيو ته هڪ datasheet مان؛ توهان ان کي ختم ٿيل بيچ مان سکو.
Sintering: جتي مواد حقيقت ۾ ٺاهيندو آهي
هي آهي واپسي جو نقطو. توهان هڪ نازڪ 'ناسي حصو' ٺهيل ۽ ٺهرايو آهي. ھاڻي، sintering فرنس ۾، ڌاتو جا ذرات فيوز ٿين ٿا ۽ حقيقي مادي خاصيتون نڪرنديون آھن. هي اهو آهي جتي توهان جي بنيادي مواد جي پسند - اسٽينلیس سٹیل، ٽول اسٽيل، خاص مصر - ان جي آزمائش کي باهه سان منهن ڏئي ٿو. ماحول جو ڪنٽرول بادشاهه آهي. هائيڊروجن-نائيٽروجن ماحول ۾ آڪسيجن جو هڪ ننڍڙو لڪير جڏهن ڪروميم تي مشتمل اسٽيل جهڙوڪ 17-4PH کي sinter ڪري ٿو ته سطح ڪاربن کي ختم ڪري سگهي ٿو ۽ سنکنرن جي مزاحمت کي تباهه ڪري سگهي ٿو. اسان فرنس جي ماحول کي ’ٽيسٽ‘ ڪرڻ لاءِ هر نازڪ بيچ کان اڳ ڊمي پرزا هلائڻ سکيو، هڪ سستي انشورنس پاليسي.
sintering چڪر پاڻ هڪ مادي-مخصوص طريقو آهي. ريمپ جي شرح، گرمي پد کي برقرار رکڻ، ٿڌي رفتار - اهي سڀئي حتمي مائڪرو ساختمان کي ترتيب ڏين ٿا. هڪ پروجيڪٽ لاءِ جنهن کي نرم مقناطيسي الائي جي ضرورت هوندي آهي (جهڙوڪ Fe-50%Ni)، گهربل مقناطيسي پارمميبلٽي کي ترقي ڪرڻ لاءِ sintering جي گرمي پد کان ٿڌ جي شرح اهم هئي. تمام تيز، ۽ اسان ملڪيت جي ونڊو کي مس ڪيو. ان نموني کي مارڻ لاءِ ذيلي کولنگ ٽائيڪس سان ٽي فرنس رنون ورتيون. خريداري جي آرڊر تي 'مواد' صرف Fe-50Ni هو. فنڪشنل مواد انهي فرنس ۾ ٺاهي وئي.
ڇڪڻ ٻيو وڏو متغير آهي، سڌو سنئون فيڊ اسٽاڪ سان ڳنڍيل آهي. اسان جو مقصد isotropic shrinkage لاء آهي، پر اهو ڪڏهن به مڪمل طور تي يونيفارم ناهي. هڪ درست گيئر جزو لاءِ، اسان کي مولڊ ڪيفيت کي هڪ تجرباتي ڇڪڻ واري عنصر جي بنياد تي ڊزائين ڪرڻي هئي جيڪا اسان ان مخصوص 4140 الائي فيڊ اسٽڪ لاءِ تيار ڪئي هئي، نه ته وينڊر جي عام 15-18٪ دعويٰ. اسان جو عنصر 16.7٪ ± 0.3٪ نازڪ جهاز ۾ هو. اها سُڌاري سوين سِنٽر ٿيل حصن کي ماپڻ ۽ واپس لاڳاپا ڪرڻ مان آئي. اهو مواد جي علم جو قسم آهي جيڪو هڪ ڪمپني جي اندروني راند بڪ ۾ رهي ٿو.
الائيز جهڙوڪ ڪوبالٽ ۽ نکل ڇو راند کي تبديل ڪن ٿا
عام stainless اسٽيل مان منتقل ڪرڻ وانگر realms ۾ ڪوبالٽ تي ٻڌل مصر يا nickel-بنياد alloys MIM لاءِ مشڪل ۽ قيمت ۾ هڪ قدم تبديلي آهي. اهي صرف نه آهن 'فانسيئر اسٽيل'. انهن جي sintering ونڊوز ناقابل اعتبار حد تائين تنگ ٿي سگهي ٿو. بايوميڊيڪل استعمال لاءِ ڪوبالٽ-ڪروميم-مولبڊينم الائي ٿي سگھي ٿو 20 ڊگري سينٽي گريڊ ونڊو اندر اناج جي واڌ جي بغير مڪمل کثافت حاصل ڪرڻ لاءِ. ان کي وڃايو، ۽ توهان کي يا ته بقايا porosity يا embrittlement حاصل.
انهن اعلي ڪارڪردگي مصر لاء بائنر هٽائڻ پڻ مشڪل آهي. انهن جا پائوڊر گهڻو ڪري وڌيڪ رد عمل وارا هوندا آهن، تنهن ڪري ڪيٽيليٽڪ ڊيبائنڊنگ (مثال طور نائٽرڪ ايسڊ وانپ استعمال ڪندي) مٿاڇري جي آلودگي کان بچڻ لاءِ سست حرارتي طريقن تي ترجيح ڏني وڃي ٿي. اهو عمل جي پيچيدگي ۽ قيمت شامل ڪري ٿو. پر ادائيگي جا حصا آهن جيڪي ملڪيتن سان گڏ ٺاهيل مواد جي ويجهو آهن- جيٽ انجڻ جي ايندھن جي انجيڪٽر سوئرر جي باري ۾ سوچيو ته MIM ذريعي هڪ نڪل سپرالائي مان ٺاهيو ويو آهي. قيمت خالص شڪل جي پيچيدگي ۾ آهي، نه رڳو مادي قيمت.
هي هڪ علائقو آهي جتي گہرے فاؤنڊيري ۽ مشيني تجربو انمول ٿي ويندو آهي. هڪ ڪمپني جنهن ۾ هڪ ڊگهي تاريخ آهي سيڙپڪاري ۾ ڪاسٽنگ ۽ مشيننگ خاص مصر، جهڙوڪ Qingdao Qiangsenyuan ٽيڪنالاجي ڪمپني، لميٽيڊ (QSY)، MIM ڏانهن هڪ مختلف نقطو آڻيندو آهي. انهن جي metallurgy سان ڊيل ڪيو ويو آهي خاص الائي ڏهاڪن تائين انهن جي شيل ۽ سيڙپڪاري جي ڪاسٽنگ آپريشن ذريعي. اهو ڄاڻو ته اهي ڌات ڪيئن گرميءَ هيٺ هلن ٿيون، اهي ماحول سان ڪيئن لهه وچڙ ۾ اچن ٿيون، ۽ انهن کي ڪيئن ختم ڪري سگهجي ٿو، اهو هڪ وڏو اثاثو آهي، جڏهن انهن کي ٺهڻ جي ڪوشش ڪئي وڃي. اهي سمجهن ٿا ته پوسٽ-sintering رياست ڪيترن ئي حصن لاء صرف شروعاتي خالي آهي، جنهن کي پوء درست ڪرڻ جي ضرورت پوندي. CNC مشيني نازڪ خاصيتن تي حتمي رواداري کي پورا ڪرڻ لاء. MIM عمل ۽ مواد جي چونڊ کي ذهن ۾ ايندڙ مشيني قدم سان ٺهيل آهي.
مشيننگ لنڪ: ايم ايم جو مطلب هميشه نه آهي 'ختم'
هڪ عام غلط فڪر اهو آهي ته ايم ايم جا حصا استعمال ڪرڻ لاء تيار ٿيل فرنس مان ٻاهر نڪرندا آهن. ڪيترن ئي لاء، ها. پر اعلي صحت واري ايپليڪيشنن لاء، sintering ثانوي عملن جي پٺيان آهي. هي مواد جي چونڊ لاء اهم آهي. توھان ھڪڙو اڳوڻو سخت گريڊ چونڊيو، يا ھڪڙو جيڪو sintering کان پوء گرمي علاج ڪيو ويندو. پر توهان کي پڻ مشين جي صلاحيت تي غور ڪرڻو پوندو. هڪ sintered MIM حصو هڪ ٺيڪ، يونيفارم microstructure آهي، پر اهو هميشه مشين لاء هڪ خواب نه آهي. اهو abrasive ٿي سگهي ٿو.
اسان وٽ هڪ ڪيس هو 440C اسٽينلیس اسٽيل MIM حصو جنهن کي ٽيپ ٿيل سوراخ جي ضرورت هئي. sintering کان پوء حصو مڪمل طور تي گندو ۽ سخت هو. ان کي ٽيپ ڪرڻ سڌو سنئون اوزار کي چيري رهيو هو. اسان کي sintering چڪر کي ترتيب ڏيڻو پيو ته ان کي مشين لاء ٿوري نرم حالت ۾ ڇڏي ڏيو، پوء ان کان پوء سخت گرمي علاج شامل ڪريو. 'مادي' جو عمل هن طرح هو: فيڊ اسٽيڪ فارموليشن -> مولڊنگ -> ڊيبائنڊنگ -> سينٽرنگ (نرم) -> سي اين سي مشيننگ -> گرمي جو علاج -> حتمي پيداوار. فرنس کان پوءِ مواد جو سفر ختم نه ٿيو هو.
هي مربوط نظارو اهم آهي. اهو ئي سبب آهي ته ڪجهه ڪامياب رانديگر خالص MIM دڪان نه آهن. اهي مربوط ٺاهيندڙ آهن، جهڙوڪ QSY، جيڪي پروسيس کي گڏ ڪن ٿا. اهي هڪ پيچيده، اعلي مصر جي اجزاء لاء هڪ ڊرائنگ ڏسي سگهن ٿا ۽ فيصلو ڪري سگهن ٿا ته ڇا سيڙپڪاري casting، MIM، يا هڪ هائبرڊ طريقو بهترين آهي جاميٽري، مواد ۽ حجم جي بنياد تي. انهن جي 30 سالن جي ڪاسٽنگ ۽ مشيننگ جو مطلب آهي ته اهي MIM مواد چونڊيندا آهن پوري پيداواري زنجير جي مڪمل سمجهه سان، نه رڳو مولڊنگ ۽ sintering مرحلن. اهي ڄاڻن ٿا ته مواد جي حقيقي قيمت شامل آهي ته اهو هر ايندڙ عمل ۾ ڪيئن عمل ڪندو آهي.
ناڪاميون ۽ سبق جيڪي اهي امپرنٽ ڪن ٿا
توهان ڪاميابين مان مواد نه سکندا آهيو. توهان اسڪريپ جي ٽوڪن مان سکندا آهيو. شروعاتي طور تي، اسان کي هلائڻ جي ڪوشش ڪئي وئي گھٽ مصر واري اسٽيل فيڊ اسٽيڪ جو مطلب آٽو موٽر حصن لاءِ. پرزا ٺيڪ ٿي ويا، تمام سٺو لڳو. پر لوڻ جي اسپري جي جاچ ۾، اهي ڪلاڪن ۾ زنگ لڳندا آهن، جڏهن ته ساڳئي گريڊ جو روايتي طور تي مشين وارو حصو هفتن تائين هليو. مجرم؟ sintering دوران ڪاربن جو نقصان هڪ ماحول جي ڪري مڪمل طور تي ان خاص پائوڊر جي مٿاڇري جي ڪيمسٽري لاءِ ترتيب نه ڏنو ويو آهي. مواد جو 'درجهو' صحيح هو، پر عمل ان جي مؤثر ساخت کي تبديل ڪري ڇڏيو هو. اسان کي تبديل ڪرڻو پوندو پاؤڊر انجنيئر MIM لاءِ، هڪ مختلف مٿاڇري جي منتقلي سان، ۽ فرنس پروٽوڪول کي سخت ڪرڻ. اسپيڪ شيٽ بيڪار هئي جيڪڏهن اسان ان عمل کي ڪنٽرول نه ڪيو جنهن حتمي مواد ٺاهي.
ٻي دفعي، اسان هڪ MIM قابل ٽنگسٽن ڳري مصر استعمال ڪندي دريافت ڪيو. کثافت شاندار هئي، پر فيڊ اسٽيڪ کي مسلسل ٺهڪائڻ ڏکيو هو. اسان مھينن جي دروازي ۽ رنر جي ڊيزائن تي خرچ ڪيو، ٺهيل درجه حرارت، انجيڪشن پيٽرولر. اسان فنڪشنل حصا حاصل ڪيا، پر پيداوار حجم لاء اقتصادي طور تي قابل عمل نه هئي. اسان ان کي محفوظ ڪيو. مواد ڪاغذ تي واعدو ڪيو ويو، پر عملي حقيقتن کي فيڊ اسٽاڪ کان قابل اعتماد جزو ۾ تبديل ڪرڻ جي منصوبي کي ماريو ويو. اهو هڪ اهم فيصلو ڪال آهي جيڪو توهان صرف ڪوشش ڪرڻ ۽ ناڪام ٿيڻ سان ٺاهيو.
پوءِ جڏهن مان سوچيان ٿو ڌاتو انجيڪشن مولڊنگ مواد ھاڻي، مون کي رڳو مصر جي ھڪڙي فهرست نظر نٿي اچي. مون کي فيصلن جو هڪ cascade ڏسڻ ۾ اچي ٿو: پاؤڊر جي شڪل ۽ سائيز، بائنڈر ڪيمسٽري، پائوڊر لوڊ ڪرڻ، ڊيبنڊ جو طريقو، فرنس ماحول جي پروفائل، ممڪن گرمي علاج، ۽ ضروري ثانوي مشين. مواد هي سڄو سلسلو آهي. اهو هڪ عمل جي بيان ڪيل ادارو آهي. ان کي صحيح حاصل ڪرڻ جو مطلب آهي هر لنڪ جو احترام ڪرڻ، ۽ اهو علم خريد نه ڪيو ويو آهي- اهو حصو طرفان ٺهيل آهي، ناڪامي سان ناڪامي، سالن کان وٺي. اهو هڪ پائوڊر آرڊر ڪرڻ ۽ هڪ جزو جي انجنيئرنگ جي وچ ۾ فرق آهي.
