اختيار المواد الرابطة لمسحوق المعادن، تكنولوجيا حقن مسحوق المعادن هو نتاج تكامل وتقاطع تقنيات صب البلاستيك، وكيمياء البوليمرات، وتكنولوجيا مسحوق المعادن، وعلوم المواد المعدنية. يمكن استخدام القالب لحقن المادة الخام وتمريرها. يُمكّن التلبيد من إنتاج أجزاء هيكلية ثلاثية الأبعاد عالية الكثافة والدقة بسرعة. كما يُمكنه تجسيد أفكار التصميم بسرعة ودقة في منتجات ذات خصائص هيكلية ووظيفية محددة، ويمكنه إنتاج الأجزاء بكميات كبيرة مباشرةً. إنه نقلة نوعية في صناعة تكنولوجيا التصنيع.
مميزات العملية:
لا تتمتع تقنية العملية هذه بمزايا عمليات مسحوق المعادن التقليدية فقط مثل عدد أقل من الخطوات، وعدم وجود قطع أو قطع أقل، والفوائد الاقتصادية العالية، ولكنها تتغلب أيضًا على أوجه القصور في العمليات التقليدية منتجات مسحوق المعادن مثل المواد غير المتساوية، وضعف الخواص الميكانيكية، وصعوبة تشكيل جدران رقيقة وهياكل معقدة. وهو مناسب بشكل خاص للإنتاج الضخم للقطع المعدنية الصغيرة والمعقدة والخاصة. تسلسل العملية: المادة الرابطة ← الخلط ← القولبة بالحقن ← إزالة الشحوم ← التلبيد ← المعالجة اللاحقة.
مسحوق معدني مسحوق:
حجم جسيمات مسحوق المعدن المستخدم في عملية MIM يتراوح حجم الجسيمات عادةً بين 0.5 و20 ميكرومتر؛ ونظريًا، كلما كانت الجسيمات أدق، زادت مساحة السطح النوعية، مما يُسهّل تشكيلها وتلبيدها. تستخدم عملية مسحوق المعادن التقليدية مساحيق أكثر خشونة، يزيد حجمها عن 40 ميكرومتر.
في عملية حقن المعادن (MIM)، يلعب الرابط دورًا بالغ الأهمية، إذ يؤثر بشكل مباشر على عمليات الخلط، والحقن، وإزالة الشحوم، وغيرها، كما يؤثر بشكل كبير على جودة، وإزالة الشحوم، ودقة أبعاد مسحوق المعدن الخام، وتركيبة السبائك، وغيرها. يتمثل دور الرابط في ربط جزيئات مسحوق المعدن، مما يؤدي إلى تسخين الخليط وتحويله إلى مادة ذات خصائص ريولوجية داخل أسطوانة آلة الحقن، أي أنه يصبح ناقلًا لتدفق المسحوق. لذلك، يُعد اختيار الرابط مفتاحًا لتشكيل مسحوق الحقن الكامل. متطلبات الرابط:
- كمية صغيرة، أي لضمان أن الخليط يتمتع بخصائص ريولوجية أفضل مع استخدام أقل قدر ممكن من المادة الرابطة؛
- لا يوجد تفاعل، أي لا يوجد تفاعل كيميائي مع مسحوق المعدن؛
- سهل الإزالة، ولا يترك أي بقايا في المنتج.
تُعدّ عملية MIM جوهر علم معادن مسحوق المواد الرابطة، حيث تُعدّ إضافتها وإزالتها التقنية الرئيسية لهذه العملية، وتُعدّ عملية إزالة الشحوم المستخدمة في نظام المواد الرابطة موضوعًا بحثيًا رئيسيًا محليًا ودوليًا. تشمل المواد الرابطة المستخدمة في MIM أنظمة اللدائن الحرارية، وأنظمة التصلب الحراري، والأنظمة القابلة للذوبان في الماء، وأنظمة الهلام، والأنظمة الخاصة، ولكل منها مزاياها وعيوبها. يُعدّ نظام المواد الرابطة بالحرارة اللدائن الحرارية هو السائد والرائد في مجال مواد MIM الرابطة، حيث يُركّز الباحثون على تحسين الخواص الريولوجية لحبوب التغذية. وقد أُجريت العديد من الأبحاث لتقليل تشوه إزالة الشحوم وتقصير وقتها، وطُوّرت بعض العوامل الخاصة، بما في ذلك مواد رابطة بولي أسيتال. وقد مكّن هذا النظام الخاص من مواصلة تطوير نظام المواد الرابطة بالحرارة اللدائن. إلا أن البحث والتطوير في مجال المواد الرابطة مع المساحيق يفتقران إلى البحث والتطوير.
التقارب، وخلط المساحيق والمواد الرابطة، والخصائص الريولوجية والحرارية الديناميكية للمواد الرابطة والأعلاف في ظل ظروف متنوعة. يُوفر تأثير المواد الرابطة على إزالة الشحوم وخصائص المنتج مبادئ عالمية وأساسًا نظريًا لاختيار المواد الرابطة، وهو أمر فريد بلا شك. وله أهمية إيجابية للغاية. كما يُركز تطوير نظام جديد وفعال للمواد الرابطة. تكنولوجيا MIM.
وقت النشر: ٢٣ يونيو ٢٠٢٢