انواع فرایند متالورژی پودر

انواع روش های متالورژی پودر کدامند؟ متالورژی پودر یک فرآیند تولیدی بوده که در طی آن قطعاتی با ابعاد ظریف و با دقت بالا از طریق فشار دادن فلزات و آلیاژ های پودری در قالبی سفت و سخت تحت فشار شدید تولید می کند.

با پیشرفت صنعت و تکنولوژی، همانند دیگر فرایند های مورد استفاده در صنعت فلز، متالورژی پودر نیز به چند نوع تقسیم می شود و در این مقاله درباره انواع فرایند متالورژی پودر و کاربرد های آن بررسی هایی صورت گرفته است.

انواع روش های فرایند متالورژی پودر کدام است؟

روش معمولی

متالورژی پودر معمولی هر یک از مراحل متالورژی پودر پایه را دنبال می کند که در آن پودر و آلیاژ مخلوط، متراکم و سینتر (تف جوشی) می شوند. این روش بسیار شبیه به روش باستانی متالورژی پودر با بهره مندی از فناوری های مدرن می باشد. 

قالب گیری تزریقی

مزیت منحصر به فرد قالب گیری تزریقی توانایی آن در تولید اشکال پیچیده به تعداد زیاد است. پودر های قالب گیری تزریقی به طور خاص با یک بایندر، مانند موم یا یک ترموپلاستیک با هم دیگر مخلوط می شوند. مخلوطی که به آن ماده خام می گویند، به داخل حفره قالب در یک دستگاه قالب گیری تزریقی معمولی وارد می شود. قالب بدست آمده که فشرده سبز (Green Compact) نامیده می شود، پس از خارج شدن از قالب، تحت فرایند های حرارتی معینی قرار گرفته تا بایندر آن استخراج شود. بایندر را البته به کمک حلال مناسب نیز می توان استخراج نمود. بایندر باقیمانده در طول مرحله سینترینگ (Sintering) متلاشی می شود.

فرآیند متالورژی پودر قالب گیری تزریقی بسیار شبیه به قالب گیری تزریقی پلاستیک و ریخته گری فشار بالا است و همان اشکال پیچیده آن فرایند ها را تولید می کند. مشکل قالب گیری تزریقی متالورژی پودر، میزان پرداخت ثانویه است که ضروری نیز می باشد. مزیت قالب گیری تزریقی توانایی آن در ایجاد تلورانس های ابعادی خوب در اشکال گوناگون و با ویژگی های هندسی منحصر به فرد است.

پرس ایزواستاتیک

پرس ایزواستاتیک فرایندی است که در آن فشار یکسان به کل سطح قطعه کار اعمال می شود. با اعمال فشار یکسان به همه جهات، هر زاویه، انحنا، خط و ارتفاع قطعه دارای چگالی و ریزساختار یکسانی است. پرس ایزواستاتیک بسته به کاربرد قطعه تولید شده می تواند به صورت سرد یا گرم انجام شود.

پرس ایزواستاتیک سرد قطعاتی را تولید می کند که قالب های پرس در آنها گزینه ای نیست و یا قطعاتی که قرار است تولید شوند بسیار بزرگ و پیچیده هستند. طیف گسترده ای از مواد را می توان برای پردازش ایزواستاتیک استفاده نمود. مقدار فشار مورد نیاز از کمی کمتر از 5000 پوند بر اینچ مربع شروع می شود و تا 100000 psi می رسد. این پودر در قالب های الاستومری که ممکن است مرطوب یا خشک باشد، قالب گیری می شود.

پرس ایزواستاتیک گرم دمای بالا را با فشار ایزواستاتیک ترکیب می کند. ترکیب این دو عامل تخلخل را از بین می برد، چگالی را افزایش می دهد، خواص مکانیکی را بهبود می بخشد و قطعات پرداخت شده را مناسب برای عملیات دیگر می کند. متالورژی پودر ایزواستاتیک گرم مک انقباظی را کاهش می دهد.

افزودنی های فلزی

ساخت افزودنی های فلزی گام بزرگی در فرایند تولید به شمار می رود و از روش های تولید اقلام مورد نیاز ما در آینده می باشد. فرایند چاپ سه بعدی، فرآیندی است که سال ها برای ساخت نمونه های اولیه برای اجزای مطلوب مورد استفاده قرار می گرفته است. روش تولید افزودنی فلزی، قطعات را لایه به لایه از یک نمایش دیجیتال شکل می دهد.

فرآیند تولید افزودنی های فلزی از چندین پیشرفت تکنولوژیکی بهره برده، بسیار کارآمد است و ضایعاتی را تولید نمی کند. این فرایند با یک بستر پودری با ضخامت 20 میکرومتر تا 100 میکرومتر شروع می شود. یک یا چند لیزر روی بستر اعمال شده تا لایه های مختلف ذوب شوند. فرآیند ذوب لایه به لایه ادامه می یابد تا اینکه قطعه کاملاً شکل بگیرد.

فرایند متالورژی پودر، فرایندی است که از زمان های قدیم نیز استفاده می شده و پس از بازگشت آن در اواسط انقلاب صنعتی اول، رشد چشمگیری پیدا کرده است. این فرایند، یکی از مهم ترین روش های تولید قطعات فلزی مورد استفاده در صنایع مختلف بوده و با دقت بالا قطعات مورد نظر را تولید می کند. متالورژی پودر البته با هر فلزی قابل انجام نیست و گروهی از فلزات اصلاً مناسب برای استفاده در این فرایند نیستند. دلیل اصلی و کلیدی دقت بالای این فرایند، انجام روش سینترینگ در طی آن است که آخرین مرحله از متالورژی پودر به شمار می رود. فرایند متالورژی پودر نیاز به انجام فرایند های ماشینکاری و فابریکیشن را به حداقل می رساند و همچینن ضایعات آن بسیار پایین است؛ بنابراین وجود این دو مورد در مزیت های این فرایند، صرفه اقتصادی آن را نیز بالا می برد.