مقالات
در حال خواندن
فرآیند های تولید؛ این قسمت متالورژی پودر
0

فرآیند های تولید؛ این قسمت متالورژی پودر

توسط محسن نادری۱۴ اسفند, ۱۳۹۵

متالورژی پودر روشی برای ساخت و تولید قطعات فلزی و سرامیك است كه اساس آن بر فشردن پودر مواد به شكل مورد نظر و تفجوشی آن است. تف جوشی در درجه حرارتی زیر نقطه ذوب صورت می‌پذیرد.

متالورژی پودر بخشی كوچك ولی بسیار مهم از صنایع فلزگری می‌باشد. اولین كاربرد متالورژی پودر برای تولید پلاتینبا دانسیته كامل بود كه درقرن ۱۹ میلادی صورت گرفت چون در آن زمان امكان ذوب پلاتین به دلیل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوایل قرن بیستم فلزهای دیر گدازی مانند تنگستن، مولیبدن توسط روش متالورژی پودر شكل داده شدند. كاربیدهای سمانیت و یاتاقانهای برنزی متخلخل نسل بعدی قطعات متالورژی پودر بودند. به این صورت قطعات متالورژی پودر در انواع صنایع مانند لوازم خانگی، اسباب بازی سازی و الكترونیك كاربرد پیدا نمود. آخرین كاربردهای قطعات متالورژی پودر در صنایع خودرو سازی می‌بود كه موازی با رشد صنایع اتومبیل سازی رشد نمود به صورتی كه امروزه بقای صنعت متالورژی پودر در كشورهای صنعتی بسیار وابسته به صنعت خودرو سازی می‌باشد.

در سال‌های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ روشهای نوین مانند پرس پودر و ایزو استالیك گرم در صنعت متالورژی پودر بكار گرفته شد. این روشها با تولید قطعات با دانسیته بالا توان رقابتی قطعات متالورژی پودر را افزایش دادند.

گرچه روش متالورژی پودر امكانات ویژه‌ای را جهت تولید بعضی قطعات خاص فراهم ساخته‌است، كه تولید آنها از طریق روشهای دیگر غیر ممكن یا بسیار مشكل می‌باشد ولی زمینه‌هایی كه باعث فراگیر شدن استفاده از این روش گردیده‌است، عبارت‌اند از :

  • زمینه‌های اقتصادی
  • بهره‌وری انرژی
  • انطباق زیست محیطی
  • ضایعات بسیار پائین

متالورژی پودر تكنولوژیی است، پویا. در طول سالها عوامل موثر بر این فن آوری بهبود داده شده‌اند به علاوه، تولید آلیاژهای جدید و مستحكم تر و فرآیندهای تولید قطعات با دانسیته بالا مانند Warm compaction، پرس ایزواستاتیك گرم،پرس پودر، extrusion ، Powders rolling ،Incretion mounding Powders همراه با كنترل عالی بر زیر ساختار هم چنین خصوصیت ذاتی فن آوری متالورژی پودر در تولید مواد مركب، امكان ساخت محصولاتی از مواد ویژه و سنتی را در طیف و تولیدی و هم چنین گران بودن ابزار و تجهیزات تولید كه ظرفیتهای تولید كم را غیر اقتصادی می‌نماید، از نقاط ضعف این فن آوری در رقابت با دیگر فرآیندهای تولید است. توجیه استفاده از روش متالورژی پودر بر اساس تیراژ تولید می‌باشد. این امر در استفاده از متالورژی پودر در صنایع اتومبیل سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

با وجود اینكه از نظر تاریخی متالورژی پودر از قدیمی‌ترین روشهای شكل دادن فلزات است، اما تولید در مقیاس تجارتی با این روش، از جدیدترین راه‌های تولید قطعات فلزی است. در دوران باستان از روشهای متالورژی پودر برای شكل دادن فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان داشتند، استفاده می‌شد. اولین بار در اوایل قرن نوزدهم بود كه پودر فلزات با روشی مشابه آنچه امروزه بكار می‌رود، با متراكم نمودن به صورت یكپارچه در آورده شد.

متالورژی پودر فرایند قالب گیری قطعات فلزی از پودر فلز توسط اعمال فشارهای بالا می‌باشد. پس از عمل فشردن و تراكم پودرهای فلزی، عمل تف جوشی در دمای بالا در یك اتمسفر كنترل شده، انجام پذیرفته كه در آن فلز متراكم، جوش خورده و به صورت ساختمان همگن محكمی پیوند می‌خورد. با توجه به گفته‌های بالا تكنیك برتر در متالورژی پودر از MIM می‌توان نام برد. در روش MIM قطعاتی كه تحت اعمال فشار شكل پذیر نیستند، به صورت تزریق پودرو پلیمر شكل می‌گیرد.

متالورژی پودر

متالورژی پودر، فرآیند قالب‌گیری قطعات فلزی از پودرهای فلزی توسط اعمال فشارهای بالا برای دقیق شدن اشكال می باشد.

پس از عمل تراكم پودرهای فلزی ، عمل سینتر كردن در دمای بالا در یك كوره با اتمسفر كنترل شده انجام می شود كه در فلز متراكم جوش خورده در حالت سرد به صورت ساختمان همگن محكمی پیوند می‌خورد .

خواص فیزكی ماده متراكم سینتر شده شبیه به خواص فلز سازنده اصلی است. عمل سینتر كردن معمولا ً در حدود ۸۰ درصد نقطه ذوب سازنده اصلی انجام می‌گیرد تا امكان چسبیدن ذره‌ها در امتداد فصل مشترك ذره‌های پودر وجود داشته باشد . تراكم فلزات پودر شده در حدیده بوسیله پرس كردن همزمان با سنبه های بالای و پایینی تحت فشارهای حدود ۳۰ تن در اینچ مربع روی آن پرس می كنند. از جمله قطعات نمونه ای كه بوسیله این فرآیند تولید می شوند می‌توان ابزار برش ، اجزا ماشین ، قطعا ت اتومبیل ، فیلترهای متخلخل و مواد مغناطیسی را نام برد .

تكنیك این فرآیند در شكل دادن فلزات با قابلیت انعطاف كم و نقطه ذوب بسیار بالا مانند تنگستن و بسیاری از فلزات دیرگداز دیگر نیز بسیار سودمند و ثمربخش است .

امروزه موارد استعمال اصلی این فرآیند را به پنج قسمت تقسیم می كنند .

۱-آلیاژ كردن فلزهای غیرقابل آلیاژ

عده ای از فلزات را كه در حالات جامد با مایع بطور دو جانبه محلول نیستند می‌توان بوسیله این فرآیند با یكدیگر تركیب كرد . این برای صنعت برق كه در آن جاروبك های موتور از پودر های مس و گرافیت ونیكل یا تنگستن و مس استفاده می شود، اهمیت بسزائی دارد.

۲-تركیب كردن فلزها وغیر فلزها

نمونه های از تركیبات فلز- غیر فلز عبارتند از:

  • مواد اصطكاكی ساخته شده از مس، آهن، یاتاقانهای بدون روغنكاری ساخته شده از آهن و تفلون و تركیبات فلز- سرامیك بسیار مقاوم به گرما مانند AL2O3
  • تركیب فلز- سرامیك معمولا ً بنام سرمیت معروف است وموارد استعمال زیادی در پمپ های مخصوص عملیات سخت و تجهیزات انرژی هسته‌ای پیدا كرده است.

۳-تركیب كردن فلزهای دارای نقطه ذوب بالا با یگدیگر برای ریخته گری

نقاط ذوب فلزاتی نظیر تنگستن و مولیبدن بسیار بالا است، به همین جهت ذوب و ریخته گری آنها بسیار دشوار می باشد، در صورتیكه همین فلزات بوسیله تكنیك های فلز پودر در پائین تر از نقاط ذوب سینتر می شوند. متراكم كردن و سینتر كردن فلزات پودر تنها روشی است كه بوسیله آنها می توان مواد و اكسیدهای سینتر شده را ساخت.

۴-ساخت فلزات برای خواص ساختمانی بی نظیر

یكی از خصوصیات بی نظیر فرایند متالورژی پودر اینست كه بوسیله آن می توان یاتاقان‌هایی تولید كرد كه بخودی خود روغن كاری می شوند و دارای شبكه خلل و فرج بهم پیوسته كه با ماده روغنكاری پر می شود. صافی‌های متخلخل نیز كه برای نفوذ ، جدایش و تنظیم جریان سیال بكار می روند، بوسیله این فرآیند ساخته می شوند. یكی از خصوصیات مطلوب و منحصر به فرد قطعاتی كه بوسیله این فرآیند تولید می شود اینست كه از شدت و قدرت ارتعاش می كاهد.

۵-تولید اقتصادی قطعات ظریف ودقیق

برای تولید قطعات اقتصادی و همچنین قطعاتی كه از حساسیت بسیار بالای برخوردار هستند از این فرآیند استفاده می شود. متالورژی پودر روش بسیارخوبی برای تولید اقتصادی بوش ها ، بادامكها ، چرخ دنده ها وسایر قطعات می باشد.

حتی با همه این كشفیات مهم،متالورزی پودر از اختراعات مهم بداند زیرا سالها ست كه جامدات و مصنوعات فلزی از پودر های فلزی ساخته می‌شود . این فرآیند در اروپا در اواخر قرن۱۸ برای شكل دادن پلاتین به صورت قطعات سودمند به كاررفته است. درحال حاضر این فرآیند برای ساخت قطعاتی به وزن حداكثر ۳۵۰پوند به كار می رود . حدود ۱۶۰۰ سال پیش ، ستون آهنی معروف واقع در دهلی هندوستان به وزن ۵/۶ تن از ذرات آهنی یا آهنی اسفنجی شبیه به آهن مورد استعمال در فرآیند جدید ساخته شد . نخستین مورد استعمال جدید فرآیند متالورژی پودر ، ساختن فیلامنت برای لامپهای ملتهب بود . نخستین فیلامنت فلزی موفقیت آمیز از تانتالم ساخته شد ولی با كشف كولیج Coolidge در سال ۱۹۰۹كشف تنگستن سینتر شده از پودر تنگستن می توانست در فاصله حرارتی معینی كار كرده و قابلیت انعطاش را در درجه حرارت اتاق حفظ كند ، مهمترین ماده فیلامنتی شد.

پودر تنگستنی ریز را به صورت بریكت های كوچكی متراكم می كردند كه پایین تر از نقطه‌ی ذوب تنگستن سینتر می‌شدند ، این بریكتهای سینتر شده در درجه حرارت اتاق شكننده بودند ولی می توانستند در تا۴۵۳۰ _ ۴۸۹۰ F بخوبی كار كنند . گرمكاری بعدی قابلیبت انعطاف آن را بهبود بخشید تا اینكه مرحله ای رسید كه فلز در درجه حرارت اتاق قابل انعطاف بود و می توانست به صورت سیم بسیار نازك و با مقاومت‌های كششی حدود ۶۰۰۰۰۰۰psi كشیده شود .

پودرهای فلزی

امروزه پودرهای فلزی برای بسیاری از فلزات معمول و تعدادی از آلیاژها قابل استفاده هستند. فلزات و آلیاژهای نظیر: آلمینیوم، آنتیموان، برنج، برنز، كادمیم، كبالت، كلمبیم، مس، طلا، آهن، سرب، منگنز، مولیبدن، نیكل، پالادیم، پلاتین، سیلی سیم، نقره، تانتالم، قلع، تیتانیم، وانادیم، روی، كربورها و تنگستن به نحو موفقیت آمیزی به شكل پودر تولید شده‌اند.

مقدار فلز تهیه شده به صورت پودر ناچیز است ولی ظرفیت كل تولید صنعت فلز كاری را بطور سریع افزایش می دهد. با این وجود، اهمیت پودرهای فلزی و مصنوعاتی كه از پودرها تهیه می شوند در مقایسه با ظرفیت تولید بسیار زیاد است. احتمالا ً بزرگترین رشد مصرف قطعات متالورژی پودر در صنعت اتومبیل سازی بوده است. ۱۰ سال پیش بطور متوسط هر ماشین آمریكای دارای حدود ۴ پوند قطعه متالورژی پودر بوده است. امروزه همین وسیله ممكن است دو برابر آن مقدار را داشته باشد كه روز به روز تقاضای آن نیز افزوده می شود.

بطور كلی ، پودرهای فلزی مخصوص ساخت مصنوعات فلزی را بایستی بعنوان مواد اولیه در نظر گرفت و گرنه به خودی خود محصولات نهائی نیستند. به منظور تلف جوابگوئی به نیازهای گوناگون ساخت و خواص فیزكی، اكثر پودر های فلزی در درجات بسیار مصنوعی می‌سازند. فرآیندهای تولیدی مختلف نیز به فلز پودر شده خواص متفاوتی می‌دهند . به عنوان مثال ، آهن الكترولیتی دارای خلوص زیادی است كه به نوبه خود حصول قابلیت تراكم و خواص مغناطیسی غیر معمول كمك می‌كند.

آهن كربنیل از ذرات كروی كوچكی تشكیل شده است كه آن را برای تولید هسته های الكترونیكی خاص مطلوب می‌سازد. پودر های اكسیدی احیا شده خواص متمایزی از قبیل اندازه و تخلخل یكنواخت دارند . همین طور ذرات آهن مذاب اتمیزه شده نیز خواص بی مانندی از قبیل ساختمان ریخته‌گی دندریتی ریز و اشكال كروی نامنظم دارند . بنابراین، به منظور جوابگوئی مناسب به نیازهای مصرف نهائی باید پودرفلزی را برای یك مورد استعمال مشخص به دقت انتخاب كرد. در انتخاب آلیاژ بایستی موارد زیرا درنظر داشت :

۱.آلیاژ مورد نیاز در قطعه تمام شده

۲.خصوصیات مورد نیاز در پودر

بسیاری از پودر های فلزی برای مصارف خاصی ساخته می‌شوند، و تولید كنندگان بایستی با توجه به سفارشاتشان سعی كنندكه مناسبترین پودرها را تهیه كنند . سازنده نیز به منظور ارزیابی پودرها و فشار تولید به نحو شایسته ای آزمایش هایش را توسعه خواهد داد.

با مطالعه خصوصیات ذیل می توان پودرها را از یكدیگر تشخیص داده و تقسیم بندی كرد .

الف)اندازه و توزیع ذرات

ب)شكل ذرات

ج)پروفیل (نیمرخ) سطحی

د)طبیعت جامد، متخلخل یا اسفنجی

ه)اندازه دانه ای داخلی

و) تغییر شكل شبكه ای درون هرذره

ز)وجود ناخالصی

شكل ذرات فلزی ایجاب میكندكه مطالعاتی در زمینه اینكه شكل، زاویه ای، شاخه ای، ناموزون و نامنظم یا صاف و گرد است، داشته باشیم. بدیهی است كه مطالعه همه عوامل مربوط به پودر فلزی نسبتا ً دشوار است و مهارت و تكنیك خاصی لازم دارد. سازنده پودرهای فلزی سعی می‌كنند كه همه این خصوصیات را كنترل كرده و تكنیكها را بهبود بخشد تا محصولی كه در هر پخت بدست می آید یكنواخت و همگن باشد. بعلت توسعه مشخصات پودرهای فلزی بایستی بوسیله مطالعه دقیق در زمینه خصوصیات آن آگاهی لازم را كسب كرد. مثلا ًبایستی نحوه رفتار پودر را بهنگام عمل بررسی نمود. در حال حاضر در زمینه تعیین خصوصیات پودر فلزی مشكلی وجود ندارد زیرا اكثر مشخصاتی كه بوسیله سازندگان مختلف مورد استفاده قرار میگیرد توسط وسایل تجربی بسیار دقیقی توسعه پیدا كرده است. بعضی از عواملی را كه برای نحوه رفتار هر پودر بسیار پر اهمیت اند عبارتند از:

تركیب شیمیایی:

تركیب شیمیایی پودر فلزی به پراهمیتی خواص فیزیكی و مكانیكی آنها نیست. با وجود این تركیب و ناخالصهای مخصوص تاثیر زیادی بر خصوصیات هر پودر دارند. مهمترین عامل مقدار اكسیژنی است كه ممكن است بصورت اكسیدها در پودر دریافت شود. اكسیدهای موجود در پودر ممكن است از روش تصفیه یا از طریق سطوح پودر كه در انبار یا هنگام استعمال در معرض هوا بوده اند وارد پودر شده باشند.

اكسیدهای موجود در پودر فلزی كه از طریق تولیدكننده ایجاد می‌شود اكثرا محصول نهایی را ضعیف میكند. لایه های اكسیدی نازكی كه هنگام انبار یا استعمال پودر فلزی تشكیل می شود ممكن است هیچ گونه اثر زیان آوری نداشته باشد زیرا پودر ممكن است قابل در هم جوشی سرد باشد و فیلمهای نازك بتواند بوسیله اتمسفری كه هنگام عمل سینتر كردن بكار می رود كاهش یابند. با این وجود، ممكن است وجود هرگونه لایه اكسیدی قابلیت پودر را برای عمل پرسكاری سرد تبدیل به شكلی رضایت بخش كاهش دهد و موجب ترك برداری و گسیختگی آن در شكل پرسكاری سرد شود . همچنین در پودر های آهنی وجود كربن ( به صورت سمنتیت ) ، سلیسیم، گوگرد و منگنز تاثیر زیادی بروی قابلیت پلاستیكی پودرهای آهنی داشته و پرسكاری سرد آنها را دشوار می سازد.

كربن به شكل گرافیت عمل پرسكاری سرد از نقطه نضر روغنكاری ممكن است مطلوب باشد ولی وجود ان بهنگام سینتر كردن موجب تبدیل آن به یك محصول شبیه به فولاد می‌شود. كربن گرافیتی اغلب بمنظور ساختن آهن سختر شبیه به فولاد به پودرهای آهنی افزوده می‌شود.

ساختار پودرها :

ساختمان پودرها برخصوصیاتی نظیر قابلیت پلاستیكی و قابلیت به سرد كاری با ساخته شدن بصورت بریكت تاثیر بسزای دارد. ساختمان پودر بر فشارهای لازم در پرسكاری خصوصیات جریانی و استحكام محصول نهایی مسر است. مطاله پودر نشان میدهد كه ذرات به شكل گوشه دار جامد متخلخل و اسفنجی بلورین شاخه ای سرخص شكل یا به شكل ناصاف یا نامنظم نیستند یا هستند. نوع ساختمانی كه در هر ساختمانی را كه در هر پودر معین مطلوبست متالورژیست معمولا از تجربیاتی كه در ضمن عمل كسب میكند.

خصوصیات جریان:

خصوصیاتی جریانی شامل قابلیت به جریانی شامل قابلیت به جریان یكنواخت آزادانه و سریع بدون محفظه قالب توسط نیروی ثقل می باشد. هرگاه جریان ضعیف باشد لازم است كه از سرعت فرایند پرسكاری كاست با فرصت برای ورود پودر كافی بدرون قالب وجود داشته با شد. سرعت جریان هر پودر اكثرا به اندازه ذارات پودر، توزیع، شكل ذره وعاری از هر گونه رطوبت جذب شده حتی به مقادیر اندك بستگی دارد.

وزن مخصوص ظاهری :

چگالی (وزن مخصوص) ظاهری وزن حجم معینی از پودر غیر متراكم است و معمولا بر حسب گرم بر سانتی متر مكعب بیان می‌شود. وزن مخصوص ظاهری یك عامل بسیار مهم موثر بر نسبت تراكمی است كه برای فشردن پودر هرگاه چگالی ظاهری پودر مفروضی یك سوم چگالی مورد نیاز باشد. بنابراین سه برابر حجم پودر برای ایجاد حجم معینی لازم خواهد بود، یعنی پودر سبك و سست در محفظه حدیده بایستی ۲ اینچ باشد. بدیهی است كه یك پودر با چگالی ظاهرش كم به حركت خطی تراكمی طولانی و حدیدهای نسبتا عمیق تری لازم دارد، یك قطعه برشكاری شده با اندازه و وزن مخصوص معین بدست آید.

Partial size (اندازه ذرات):

اندازه ذرات یكی از مهمترین خصوصیات هر پودر محسوب می‌شوند .معمول ترین روش اندازه‌گیری هر ذره پودر فلزی عبور دادن پودر از درون غربالهایی است كه در هر اینچ خطی تعداد مشهای مشخصی دارند. در عمل غربال كردن، اندازه ذرات بوسیله غربالهایی دارای سوراخهای مربع شكل و بافتی استاندارد كه اندكی از ذرات بروی آنها باقی خواهد ماند اندازه گرفته می‌شوند.

تولید پودرهای فلزی:

روشهای مهم عمده ای كه در تهیه پودرهای فلزی بكار میروند عبارتند از:

پودرسازی مكانیكی بوسیله آسیاب ساچمه‌ای، ته نشینی سازی الكترونی، اتمیزاسیونی و احیاء گازی و سایر روشهای كه كمتر معمولا عبارتند از:

تراكم بخاری ، فرایند كربنیل ، گلوله سازی، رسوب دهی شیمیایی، تراشكاری ، و حبه‌ای كردن بوسیله بهم زدن شدید در خلال انجماد.

روشهای مهم تولید پودرهای فلزی همراه با خصوصیات ویژه پودرهای تهیه شده بوسیله این روشها را مورد مطالعه قرار خو اهیم داد.

پودر سازی مكانیكی:

بوسیله پودرسازی مكانیكی مانند آسیا كردن ، یا سنگ زدن در آسیاهای گلوله‌ای می‌توان پودرهای فلزی تقریبا با هر درجه‌ریزی از فلزات شكننده یا چكش‌خوار تهیه كرد. ذرات پودرهای كه از فلزات شكننده تهیه می‌شوند دارای شكل نامنظم و گوشه‌دار هستند.

ذرات كربو تنگستن را میتوان بدین روش بصورت پودر درآورد. بعضی از فلزات چكش‌خوار نظیر آلومینیم و برنز همراه با یك ماده روان‌كننده برای تشكیل ذرات پولكی شكل آسیا می‌شود. بطور كلی این پولكها برای قالب‌گیری مناسب نیستند ولی برای قطعات و ماده روان‌كننده از در هم جوشی پولكها به یكدیگر جلوگیری می‌كند.

ادامه عمل سنگ سزنی در یك آسیا ممكن بعلت ایجاد پودر ریز نه عمل تراكم كمك كند، ولی با این وجود علت سخت شدن محصول قبل از تراكم انجام عمل باز پخت را اجتناب ناپذیر می سازند.

اتمیزه كردن(ذره ای كردن):

روش اتمیزه كردن اكثرا برای فلزاتی بكار میرود كه نقاط ذوب پائینی داشته باشند مانند قلع، سرب، روی، برنج، برنز و آلومینیم . این فرایند برای پودرهای آهن بسیار خالص نیز بكار می‌رود. هنگام اتمیزه كردن فلزات مذاب به درون یك روزنه كوچكی رانده می‌شود و در جریانی از هوا بخار یا گاز بی اثر متراكم خرد می‌شود.

پودرهای كه در این فرآیند تهیه می‌شود به شكل قطرات اشك نامنظم و یا اینكه بصورت ذرات كروی می‌باشد، كه به كشش سطحی ماده بستگی دارند. اندازه ذره‌ها و تغییرات قابل توجه ای دارند و تابع طرح روزنه، دما، ویسكوزیته و سرعت جریان فلز و فشار دمای گاز مباشد.

ذرات اتمیزه شده بوسیله یك سیستم مكش جمع آوری می‌شود و در كیسه هایی ته نشین می‌شوند. برای قطعات ساختمانی، پودرهای اتمیزه شده مس، نیكل و آهن را اكسیده كرده و سپس تا ریزی دلخواه پودر نموده و در پایان فلز در یك گاز احیا كننده نظیر هیدروژن احیاء می كنند.

احیای گازی:

احیا گازی تركیبات فلزی كی از منا سبتری و اقتصادی ترین روش تهیه پودرها برای قطعات ساختمانی است. این روش تهیه پودر مورد استعمال وسیعی دارد زیرا در این روش كنترل خواص پودر به نحو عالی امكان پذیر است. دراین فرآیند، اكسیدهای تو لید شده یمیای با منو اكسید كربن یا احیاء شده و بعدا پودر احیاء شده دانه بندی می‌شود. هرگاه اكسیدها قبل از احیاء درجه بندی شوند، میزان یكنواختی بدست امده در پودر احیاء شده بیشتر است. ذراتی كه بوسیله احیاء اكسید تهیه می‌شوند دارای طبیعت اسفنج مانند بوده و برای قالب‌گیری بسیار مطلوبند.

ته نشین سازی الكترولیتی :

ته‌نشنی سازی یا رسوب دادن الكترلیتی برای تهیه پودرهای بسیار خالص بویژه مس و آهن بكار میرود. فرایند الكترولیتی اقتباسی اسلپت از روكسكری الكترولیتی شروع می‌شود. الكترو پلتینك و با تولید یك اند (بوسیله ریخته گری در حالت مس، یا نورد گردن در حالت آهن). چگالی جریان، درجه حرات، نوع الكترولیت و دوران (سیركولاسیون) همه و همه بر نوع فلز رسوب یافته بر روی كاتد موثرند این رسوب ممكن است ماده ای نرم و اسفنجی یا اینكه فلزی سخت و شكننده باشد. بطور كلی پودرهای كه از روش ته نشینی سازی الكترولیتی سخت و شكننده ایجاد میشود برای كارهای قالب‌گیری مناسب نیستند.

بعد از انكه رسوب فلزی متخلل بر روی كاتد با ضخامت مورد نظر تشكیل شد آن را می شویند تا محلول الكترولیت آن رفع شود، خشك كرده و سپس تا اندازه مورد نظر آسیا می‌كنند و بر روی ان یك عمل احیاء باز پخت انجام میدهند. غربال كردن و مخلوط كردن پودر، فرایند را تكمیل میكنند. پودر الكترولیتی حاصله بسیار خالص و نرم است و شكل ذره های دندریتی است.

تراكم پودرهای فلزی

تراكم پودر های فلزی در تولید قطعات فلزی پودر، مرحله بسیار مهمی است.

علاوه بر ایجاد شكل لازم ،عمل تراكم بر عمل سینتر كردن بعدی نیز موثر است و تا حد زیادی خواص محصول نهائی را تحت نفوذ خود دارد.

امروزه، روشهای تراكم مختلف هنگام كاربرد شامل تراكم قالبی سرد و گرم، پرسكاری همسان (ایزو استاتیك)، ریخته گری لغزشی، ریخته گری گریز از مركز و نورد كاری می باشد. عمل تراكم سرد (در درجه حرارت اتاق) اكثرا برای قطعات با تولید بالا به كار می رود.

مطلب مهم اینست كه اكثر عملیات تراكم در درجه حرارت اتاق در درون قالبهای از جنس فولاد انجام می گیرد. قالب با فلز پودر شده و مخلوط شده پر می شود و سپس فشار وارد می‌كند.

مزایای استفاده از روش متالورژی پودر

دلایل استفاده از روش متالورژی پودر نسبت به سایر روشهای تولید عبارتند از قیمت تمام شده پائین، شكل دهی دقیق، بالا بودن آهنگ تولید و قابل كنترل بودن خواص مورد نظر در قطعه است. تداوم رشد فناوری متالورژی پودر را می‌توان به عوامل زیر وابسته دانست:

۱. تولید انبوه قطعات دقیق و با كیفیت بالا از آلیاژهای آهنی

۲. دستیابی به قطعاتی كه فرایند تولیدشان دشوار بوده و باید كاملا چگال و دارای ریز ساختار یكنواخت(همگن) باشند.

۳. تولید اقتصادی آلیاژهای مخصوص، به ویژه مواد مركب محتوی فازهای مخلوط، كه در اغلب موارد با بهره گیری از فرایندهای افزاینده چگالی تولید خواهند شد.

۴. تولید مواد غیر تعادلی از قبیل آلیاژهای غیر بلوری، ریز بلور و آلیاژهای ناپایدار.

۵. ساخت قطعات پیچیده كه شكل و یا تركیب منحصر به فرد و غیر معمول دارند.

واکنش شما چیست؟
I like it
100%
interested
0%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
محسن نادری
دانشجوی مهندسی مکانیک - برنامه نویس php , java , phyton

پاسخ بدهید