Вақте ки касе "намудҳои металлургияи хока" мегӯяд, аксарияти зеҳнҳо мустақиман ба пресс-ва-синтер классикӣ мепардозанд. Ин, албатта, аспи корӣ аст, аммо он танҳо дарвозаи ибтидоӣ аст. Суҳбати воқеӣ вақте оғоз мешавад, ки шумо мепурсед: кори ниҳоии қисмат чист? Оё ин як буттаи оддӣ ва фишори паст аст ё он ҷузъи турбинаест, ки гармии баланд ва қувваҳои гардишро мебинад? Ин фарқият шуморо аз як шохаи ин технология ба дигараш комилан мегардонад. Ман дидам, ки тарҳҳои зиёде мавҷуданд, ки дар он муҳандис дараҷаи моддӣ муайян кардааст, аммо бо таъсири масири истеҳсолот ба ҳаёти хастагӣ ё устувории андоза пурра мубориза набаромадааст. Он фарқияти байни модели CAD ва воқеияти синтерӣ дар он аст, ки намудҳои воқеии металлургияи хока зиндагӣ мекунанд.
Матбуот ва синтер: Сатҳи асосӣ ва ҳудуди ноаёни он
Биёед бо як чизи маъмулӣ оғоз кунем. Шумо хокаи металлӣ мегиред, одатан омехтаи оҳанӣ бо мис, никел ва графити қаблан омехташуда ё омехташуда, онро дар як қолаби сахт дар ҳарорати хонагӣ фишурда, сипас онро дар оташдонҳои атмосфера гарм кунед. Пайвандҳо тавассути диффузияи ҳолати сахт ба вуҷуд меоянд. Он барои эҷоди ҳаҷми баланд ва шаклсозӣ бениҳоят самаранок аст. Фишангҳо, чархҳо, қисмҳои сохторӣ дар асбобҳо - мисолҳои бешумор.
Аммо дар ин ҷо он чизест, ки ҳама дар бораи зич фикр мекунанд. Пресс-ва-синтер анъанавӣ одатан тақрибан 92-95% зичии назариявиро боло мебарад. Ин порозияи боқимонда барои бисёр барномаҳо хуб аст, аммо он хосиятҳои динамикиро мекушад. Каҷи қувваи хастагӣ ба таври ноумедкунанда барвақт ҳамвор мешавад. Ман лоиҳаи фишанги насоси гидравликиро ба ёд меорам, ки дар он прототипҳои ибтидоии дӯкони стандартии P/M нисбат ба эквиваленти пӯлоди коркардшуда дар озмоиши устуворӣ хеле зудтар ноком шуданд. Сабаби асосӣ химияи моддӣ набуд; он сӯрохиҳои микроскопӣ буданд, ки ҳамчун консентратсияи стресс амал мекунанд. Мо бояд тафаккури худро дигар кунем.
Дар ин ҷо системаҳои хӯлаи молиданӣ аҳамияти калон доранд. FN-0205 (оҳан бо 2% никел ва 0,5% графит) ҳангоми агломератсия аз FC-0208 (бо 2% мис) хеле фарқ мекунад ва ба тағирёбии андоза ва қувваи ниҳоӣ таъсир мерасонад. Ва нуқтаи шабнам атмосфераи кӯраи шумо? Барои коҳиш додани оксидҳо муҳим аст, махсусан бо элементҳо ба монанди хром ё марганец. Онро хато кунед, ва шумо як қисми шикаста доред. Ин танҳо як раванд нест; ин озмоиши химиявӣ дар зери гармӣ аст.
Ҳангоме ки зичӣ ғайриимкон аст: қолаби тазриқи металлӣ ва берун аз он
Пас, чӣ мешавад, агар ба шумо зичии қариб пурра ва шакли мураккаб лозим бошад, ки коркарди чӯб 80% маводро беҳуда сарф мекунад? Малакути он аст қолаби тазриќї металлӣ (MIM). Шумо хокаи хеле хуб ва сферикро бо пайвандгари полимер омехта мекунед, онро мисли пластикӣ қолаби сӯзандору месозед, сипас пеш аз синтеризатсия бодиққат пайвандакро (дебингро) хориҷ кунед. Қисм хеле кам мешавад - тақрибан 15-20% - аммо ба таври якхела, агар маводи ғизоии шумо якхела бошад. Шумо зичии зиёда аз 98%, аксар вақт ба 99% наздик мешавед.
Зебоии MIM дар тафсилот ба монанди риштаҳои дохилӣ, зербурҳо ва деворҳои борик аст. Мо онро барои ҷузъи асбоби ҷарроҳӣ, як қисми аз пӯлоди зангногир 17-4 PH бо механизми мураккаби қулф истифода бурдем. Коркарди он як даҳшати асбобҳо ва шикастани асбобҳо буд. MIM онро як порчаи ягона ва ҳамчун синтерӣ сохт. Аммо иблис дар танқид аст. Агар пайвандак ба таври баробар тоза карда нашавад, шумо тарқишҳо ё блистерҳо пайдо мекунед. Ин як давраи гармии суст ва нозук аст, на амалиёти қувваи бераҳмона.
Ин ба филиали дигар пайваст мешавад: Фишори изостатикии гарм (HIP). Баъзан шумо онро мустақилона бо хока дар банка истифода мебаред (контейнер HIPing), аммо аксар вақт ин як раванди дуюмдараҷаест, ки пораи боқимондаро дар қисми синтерӣ пӯшед. Мо ҷасадҳои муҳими клапанҳоро, ки тавассути пресс-ва-синтер сохта шудаанд, гирифта, онҳоро тавассути як давраи HIP - фишори баланди аргон дар ҳарорати баланд мегузорем. Он он сӯрохиҳои дохилиро мепӯшонад ва якпорчагӣ ва якпорчагии фишорро ба таври назаррас беҳтар мекунад. Он хароҷотро илова мекунад, аммо барои ҷузъҳои нафту газ ин чипта барои тахассус аст.
Роҳи қаллобӣ: қаллобӣ ва чароғаки он
Пас аз он, хока сохта мешавад. Шумо тавассути пахшкунии анъанавӣ преформа месозед, пас он преформаи агломератсияшударо (ё баъзан безарар) гиред ва онро дар қолаби пӯшида гарм кунед. Ин ба зичии пурра ва хосиятҳои хуби механикӣ, наздик ба оҳанпораҳои коркардшуда ноил мегардад. Ҳосилнокии моддӣ аъло аст. Он барои ҷузъҳои баландшиддати автомобилӣ, ба монанди чӯбҳои васлкунанда як чизи маъмул буд.
Аммо хароҷоти асбобҳо назаррасанд ва барои асоснок кардани он ба шумо ҳаҷм лозим аст. Идоракунии гармидиҳӣ душвор аст - гирифтани форма ба ҳарорати мувофиқ барои сохтан бидуни миқёс ё декарбуризатсия. Ман озмоишҳоро дидаам, ки тарҳрезии нодурусти пешакӣ боиси сохтакории пӯшишҳо (даҳҳо) гардид, ки ин нуқсон дар як қисми динамикӣ фалокатовар аст. Ин як намуди пурқуввати металлургияи хока аст, аммо он эҳтиромро ба ҳунари оҳангарӣ мисли илми хока талаб мекунад.
Истеҳсоли изофӣ: Сарҳади нав дар оила
Шумо наметавонед дар бораи намудҳо имрӯз бидуни даст ба истеҳсоли иловагиҳо гап занед, ё Powder Bed Fusion. Обшавии лазерии интихобӣ (SLM), обшавии чӯби электронӣ (EBM). Ин металлургияи хока ба маънои аслии он аст: сохтани қабати қисм ба қабат тавассути пурра обшавии хок бо манбаи мутамаркази энергия. Зичии он метавонад 99,9%+ бошад, агар параметрҳо ворид карда шаванд.
Озодӣ инқилобӣ аст, аммо анҷоми рӯизаминӣ ва фишори дохилӣ мубодилаи афкор аст. Сатҳи чопшуда дорои ноҳамвории хос аз зарраҳои хокаи қисман гудохташуда мебошад, ки агар табобат накунанд, барои хастагӣ даҳшатнок аст. Ва фишори боқимонда аз гармӣ ва хунуккунии зуд рафъи стресс ё давраи фишори изостатикии гармро талаб мекунад. Мо онро барои тарҳи фармоишии чархҳои камҳаҷм дар Qingdao Qiangsenyuan арзёбӣ кардем. Геометрия барои он комил буд, аммо барои якпорчагии сатҳи зарурӣ ва арзиши як қисм дар ҳаҷми мо, мо дар ниҳоят бо рехтани сармоягузорӣ барои иҷрои прототип гузаштем. AM воситаи комил буд, аммо барои ин кори мушаххас он абзори дуруст набуд. Ин як фарқияти асосӣ аст.
Дар он чое, ки роххои металлургияи рехтагарй ва хока мегузаранд
Ин маро ба тангенти дахлдор меорад. Дар Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd (QSY), бо даҳсолаҳои худ дар ниҳонӣ ва сармоягузорӣ, сӯҳбат аксаран ба иҷрои моддӣ рӯй. Вақте ки муштарӣ ба як хӯлаи никел асосёфта барои хидматрасонии ҳарорати баланд ниёз дорад, интихоби байни рехтагарии сармоягузорӣ ва масири металлургияи хока ба монанди HIP марказӣ мешавад. Рехта метавонад шаклҳои калон ва мураккабро зебо идора кунад, аммо сохтори ғалладонагӣ ва потенсиали микропорозӣ маҳдуд аст. Powder HIPing ба шумо микроструктураи хуб ва якхела, хосиятҳои изотропиро медиҳад. Қарор аз андоза, мураккабӣ, талаботи амвол ва андозаи лот вобаста аст. Баъзан, беҳтарин роҳи ҳалли гибридӣ аст: бо истифода аз преформаи рехташуда ва сипас татбиқ кардани қабати аз хокаи ҳосилшуда тавассути дорупошии термикӣ барои муқовимат ба фарсуда. Ин дар бораи беҳтар буданаш нест; сухан дар бораи комбинатсияи дурусти процессхо меравад.
Омили нодида гирифташуда: худи хока
Ҳамаи ин намудҳо ба маводи ибтидоӣ вобастаанд: хока. Атомизатсияи газ, атомизатсияшудаи об, раванди электроди плазмаи гардишшуда (PREP) - усули истеҳсолӣ шакли зарраҳо, тақсимоти андоза ва микроструктураи дохилиро муайян мекунад. Барои MIM, ба шумо он зарраҳои хуб ва сферикӣ барои ҷараёни хуб ва бастабандӣ лозиманд. Барои пахшкунии анъанавӣ, зарраҳои номунтазам ва атомии об ба ҳам пайвастанд, то қувваи сабз беҳтар шавад. Агар шумо бо хӯлаҳои реактивӣ ба монанди титан ё хӯлаҳои махсуси QSY рӯйхат кор карда истода бошед (кобальт, никел асосёфта), коркарди хока дар атмосфераи инертӣ ғайриимкон аст. Гирифтани оксиген як қотили хомӯшии чандирӣ мебошад.
Ман инро аз роҳи душвор дар ибтидо фаҳмидам. Маҷмӯаи хокаи зангногир 316L барои MIM нисбат ба мушаххасот миқдори намии каме баландтар дошт. Он ҳангоми шаклсозӣ ҷудошавии хокаи пайвандкунандаро ба вуҷуд овард ва ба холигоҳҳо оварда расонд, ки танҳо пас аз синтеризатсия пайдо мешаванд. Тамоми партия брак буд. Хока асос аст. Камбудиеро, ки дар он ҷо дар поён аст, ислоҳ кардан мумкин нест.
Ҳамин тавр, вақте ки ман дар бораи "намудҳои металлургияи хока" фикр мекунам, ман воқеан дар бораи дарахти қарор фикр мекунам. Аз вазифаи қисм, талаботи моликияти он, геометрия ва арзиши қобили қабул оғоз кунед. Ин роҳ шуморо ба хокаи дуруст ва усули дурусти муттаҳидсозӣ мебарад. Ин ҳеҷ гоҳ танҳо рӯйхати интихобҳо нест; ин як силсила мубодилоти техникӣ ва иқтисодӣ аст, ки дар паси ҳар як интихоб арвоҳи порозия пинҳон аст. Ҳадаф интихоби равандест, ки он арвоҳро аз байн мебарад ё ҳадди аққал онро барои ҳаёти пешбинишудаи қисм безарар мегардонад.
