چگونه برای تولید قطعات فلزی پودری طراحی کنیم
دوست عزیز، شما میتوانید از این نکات طراحی فلز پودری برای کمک به ساخت قطعهای که بیشترین بهره را از ... میبرد، استفاده کنید. فناوری متالورژی پودراین به معنای یک راهنمای جامع برای طراحی قطعات فلز پودری نیست. با این حال، رعایت این دستورالعملها، ضمن کاهش هزینههای ابزارسازی، راندمان تولید را بهبود میبخشد.
با جیهوانگ تماس بگیرید به عنوان یک شرکت متالورژی پودر، در اسرع وقت با شما تماس خواهیم گرفت تا بتوانیم به شما کمک کنیم تا از قطعات پودر فلزی خود برای تولید P/M بیشترین بهره را ببرید. همچنین میتوانید تولید پودر فلزی را با سایر تکنیکهای تولید موجود مقایسه کنید. از دانش ما برای رسیدن به اهداف تولیدی خود و پیشی گرفتن از آنها استفاده کنید. برای شروع، فوراً با ما تماس بگیرید. اشتیاق ما طراحی پودر فلزی است و ما میتوانیم کمک کنیم!
مواد فلزی پودری
مواد متالورژی پودر پایه آهن
مواد متالورژی پودر پایه آهن عمدتاً از عناصر آهن تشکیل شدهاند و دستهای از مواد آهن و فولاد با افزودن عناصر آلیاژی مانند C، Cu، Ni، Mo، Cr و Mn تشکیل میشوند. محصولات مبتنی بر آهن پربازدهترین نوع مواد در صنعت متالورژی پودر هستند.
۱. پودر پایه آهن
پودرهای مورد استفاده در متالورژی پودر، مواد و محصولات مبتنی بر آهن، عمدتاً شامل پودر آهن خالص، پودر کامپوزیتی مبتنی بر آهن، پودر پیشآلیاژی مبتنی بر آهن و غیره هستند.
۲. محصولات مبتنی بر آهن PM
فناوری پرس/پخت مرسوم عموماً میتواند محصولات مبتنی بر آهن با چگالی 6.4 تا 7.2 گرم بر سانتیمتر مکعب تولید کند که در خودروها، موتورسیکلتها، لوازم خانگی، ابزارهای برقی و سایر صنایع با مزایای جذب ضربه، کاهش صدا، وزن سبک و صرفهجویی در مصرف انرژی مورد استفاده قرار میگیرند.
۳. محصولات مبتنی بر آهن با روش قالبگیری تزریقی پودر (MIM)
قالبگیری تزریقی پودر فلز (MIM) از پودر فلز به عنوان ماده اولیه برای تولید قطعات فلزی کوچک با اشکال پیچیده از طریق فرآیند قالبگیری تزریقی پلاستیک استفاده میکند. از نظر مواد MIM، 70٪ از مواد مورد استفاده در حال حاضر فولاد ضد زنگ و 20٪ از مواد فولادی کم آلیاژ هستند. فناوری MIM به طور گسترده در صنایع تلفن همراه، کامپیوتر و تجهیزات کمکی مانند گیرههای سیم کارت تلفن همراه، حلقههای دوربین و غیره استفاده میشود.
متالورژی پودر، کاربید سیمانی
کاربید سیمانی یک ماده سخت متالورژی پودر است که جزء اصلی آن کاربید فلز نسوز گروه انتقالی یا کربونیترید است. به دلیل استحکام، سختی و تطابق چقرمگی خوب، کاربید سیمانی عمدتاً به عنوان ابزار برش، ابزار معدن، قطعات مقاوم در برابر سایش، چکشهای بالایی، غلتکها و غیره استفاده میشود و به طور گسترده در فولاد، خودرو، هوافضا، ماشینهای ابزار CNC، صنعت ماشینآلات قالبگیری، تجهیزات مهندسی دریایی، تجهیزات حمل و نقل ریلی، صنعت فناوری اطلاعات الکترونیکی، ماشینآلات ساختمانی و سایر تجهیزات تولید و فرآوری و معدن، استخراج منابع نفت و گاز، ساخت زیرساختها و سایر صنایع مورد استفاده قرار میگیرد.
مواد مغناطیسی متالورژی پودر
مواد مغناطیسی تهیه شده با روشهای قالبگیری پودر و تفجوشی را میتوان به دو دسته تقسیم کرد: مواد مغناطیسی دائمی متالورژی پودر و مواد مغناطیسی نرم. مواد مغناطیسی دائمی عمدتاً شامل مواد مغناطیسی دائمی خاکی کمیاب ساماریوم کبالت، نئودیمیم، آهن، مواد مغناطیسی دائمی بور، مواد مغناطیسی دائمی AlNiCo تفجوشی شده، مواد مغناطیسی دائمی فریت و غیره هستند. مواد مغناطیسی نرم متالورژی پودر عمدتاً شامل فریت نرم و مواد کامپوزیت مغناطیسی نرم هستند.
مزیت متالورژی پودر برای تهیه مواد مغناطیسی این است که میتواند ذرات مغناطیسی را در محدوده اندازه تک دامنه تهیه کند، در طول فرآیند پرس به جهتگیری ثابت پودر مغناطیسی دست یابد و مستقیماً آهنرباهای محصول با انرژی مغناطیسی بالا و نزدیک به شکل نهایی تولید کند، به خصوص برای مواد مغناطیسی سخت و شکننده که ماشینکاری آنها دشوار است. از نظر مواد، مزایای متالورژی پودر برجستهتر است.
سوپرآلیاژهای متالورژی پودر
سوپرآلیاژهای متالورژی پودر بر پایه نیکل هستند و عناصر آلیاژی مختلفی مانند Co، Cr، W، Mo، Al، Ti، Nb، Ta و غیره به آنها اضافه میشود. این آلیاژ دارای استحکام عالی در دمای بالا، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی داغ و سایر خواص جامع است. این آلیاژ ماده اصلی اجزای کلیدی در قسمت داغ مانند شفتهای توربین موتور هواپیما، بافلهای دیسک توربین و دیسکهای توربین است. پردازش عمدتاً شامل آمادهسازی پودر، قالبگیری تثبیت حرارتی و عملیات حرارتی است.
تیم حرفهای ما بر اساس ویژگیهای شما، در مورد مواد مشاوره خواهد داد. قطعات فلزی پودریطیف گستردهای از مواد اولیه که ممکن است برای برآوردن نیازهای شما از نظر قیمت، دوام، کنترل کیفیت و کاربردهای خاص مورد استفاده قرار گیرند، یکی از مزایای اصلی استفاده از پودر فلز برای تولید قطعات است. آهن، فولاد، قلع، نیکل، مس، آلومینیوم و تیتانیوم از جمله فلزاتی هستند که اغلب مورد استفاده قرار میگیرند. میتوان از فلزات نسوز از جمله برنز، برنج، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای نیکل-کبالت و همچنین تنگستن، مولیبدن و تانتالوم استفاده کرد. فرآیند پودر فلز شامل ترکیب فلزات مختلف برای ایجاد آلیاژهای منحصر به فرد است که متناسب با نیازهای کاربرد شما طراحی میشوند. ما میتوانیم علاوه بر کیفیت استحکام و سختی، در طراحی خود روانکاری، مقاومت در برابر خوردگی و سایر کیفیتها به عنوان یک جزء حیاتی از فرآیند تولید به شما کمک کنیم. ما میتوانیم با استفاده از این مخلوطهای منحصر به فرد از پودرهای فلزی، سازههای پیچیده را با سرعت تولید تا 100 قطعه در دقیقه پرس کنیم.
| نوع | توضیحات | اشکال رایج | کاربردها | چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب) |
|---|---|---|---|---|
| پودر آهن | ماده پایه برای محصولات مبتنی بر آهن. | خالص، کامپوزیت، پیش آلیاژ شده | در فرآیندهای اساسی متالورژی پودر استفاده میشود. | ناموجود |
| محصولات مبتنی بر آهن PM | با استفاده از پرس/تفتجوشی مرسوم تولید میشود. | ناموجود | اتومبیل، موتورسیکلت، لوازم خانگی، ابزار برقی. جذب ضربه، کاهش صدا، وزن سبک. | ۶.۴ تا ۷.۲ |
| محصولات مبتنی بر آهن MIM | قطعات کوچک و پیچیده ساخته شده از طریق قالب گیری تزریقی پودر فلز. | فولاد ضد زنگ، فولاد کم آلیاژ | لوازم الکترونیکی مصرفی مانند گیرههای سیمکارت تلفن همراه، حلقههای دوربین. | ناموجود |
| کاربید سیمانی | مواد سخت مورد استفاده برای برش، ابزارهای معدن. | کاربید تنگستن | ابزارهای برش، ابزارهای معدن، قطعات مقاوم در برابر سایش و غیره | ناموجود |
| مواد مغناطیسی | مواد مغناطیسی دائمی و نرم | ساماریوم کبالت، نئودیمیم، فریت | الکترونیک، کاربردهای الکتریکی، موتورها، حسگرها. | ناموجود |
| متالورژی پودر، سوپرآلیاژها | آلیاژهای پایه نیکل با خواص عالی در دمای بالا. | نیکل، کبالت، کروم، تنگستن، مولیبدن، آلومینیوم، تیتانیوم | اجزای موتور هواپیما مانند شفتها و دیسکهای توربین. | ناموجود |
فشار دادن
این ماده در یک پرس هیدرولیک یا مکانیکی عمودی قرار میگیرد و پس از مخلوط شدن آلیاژ مناسب پودرها، در یک قالب فولادی یا کاربیدی رسوب داده میشود. جیهوانگ میتواند قطعات را با حداکثر چهار سطح متمایز از جزئیات دقیق پرس کند. بسته به اندازه و چگالی مورد نیاز، این روش از فشار 15 تا 600 مگاپاسکال برای تولید قطعات "خام" استفاده میکند که تمام ویژگیهای هندسی مورد نیاز طرح نهایی را دارند. با این حال، در حال حاضر نه ابعاد نهایی دقیق قطعه و نه ویژگیهای مکانیکی آن وجود ندارد. مرحله عملیات حرارتی بعدی یا "پخت" این ویژگیها را تکمیل میکند.
تفجوشی فلزات (فرآیند تفجوشی در متالورژی پودر)
قطعات خام به کوره پخت (sintering) تغذیه میشوند تا به استحکام نهایی، چگالی و پایداری ابعادی لازم برسند. در فرآیند پخت، دماهای زیر نقطه ذوب جزء اصلی پودر قطعه در یک محیط محافظتشده گرم میشوند تا ذرات پودر فلزی تشکیلدهنده قطعه به صورت مولکولی به هم متصل شوند.
اندازه و استحکام نقاط تماس بین ذرات فشرده شده افزایش مییابد تا ویژگیهای فنی قطعه را بهبود بخشد. به منظور دستیابی به پارامترهای نهایی قطعه، بسته به طراحی فرآیند، تفجوشی ممکن است منقبض، منبسط، بهبود رسانایی و/یا افزایش سختی قطعه را انجام دهد. در یک کوره تفجوشی، قطعات روی یک نوار نقاله پیوسته قرار میگیرند و به آرامی از طریق محفظههای کوره منتقل میشوند تا سه وظیفه اصلی را انجام دهند.
برای حذف روانکنندههای ناخواستهای که در طول فرآیند فشردهسازی به پودر اضافه میشوند، ابتدا قطعات به آرامی گرم میشوند. سپس قطعات به منطقهی حرارتی بالای کوره منتقل میشوند، جایی که کیفیت نهایی قطعات در دماهای دقیقاً کنترلشده از ۱۴۵۰ تا ۲۴۰۰ درجه تعیین میشود. با متعادل کردن دقیق جو داخل این محفظه کوره، گازهای خاصی برای کاهش اکسیدهای موجود و جلوگیری از اکسیداسیون اضافی قطعات در طول این مرحلهی حرارتی بالا اضافه میشوند. برای تکمیل قطعات یا آمادهسازی آنها برای هرگونه فرآیند اضافی، در نهایت از یک محفظهی خنککننده عبور میکنند. بسته به مواد استفاده شده و اندازهی اجزا، کل چرخه ممکن است ۴۵ دقیقه تا ۱.۵ ساعت طول بکشد.
پس پردازش
به طور کلی، محصولات پخت میتوان مستقیماً از آن استفاده کرد. با این حال، برای برخی از محصولات فلزی تفجوشی که نیاز به دقت بالا و سختی و مقاومت به سایش بالا دارند، عملیات پس از تفجوشی مورد نیاز است. عملیات پس از تفجوشی شامل پرسکاری دقیق، نورد، اکستروژن، کوئنچ، کوئنچ سطحی، غوطهوری در روغن و نفوذ است.
فرآیند تصفیه سطحی متالورژی پودر
ممکن است با محصولات متالورژی پودر روبرو شوید،چرخ دنده های متالورژی پودر که به راحتی زنگ میزنند، به راحتی خراشیده میشوند و غیره، به منظور بهبود مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر زنگزدگی، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام خستگی قطعات متالورژی پودر. جیهوآنگ عملیات سطحی را روی قطعات متالورژی پودر انجام میدهد، که هدف آن افزایش کارایی سطح و همچنین افزایش تراکم سطح است. بنابراین فرآیندهای عملیات سطحی متالورژی پودر چیست؟
پنج فرآیند عملیات سطحی رایج در متالورژی پودر وجود دارد:
۱. پوشش: پوشش لایهای از مواد دیگر روی سطح قطعات متالورژی پودر فرآوری شده بدون هیچ گونه واکنش شیمیایی؛
۲. روش تغییر شکل مکانیکی: سطح قطعات متالورژی پودر که قرار است پردازش شوند، به صورت مکانیکی تغییر شکل داده میشود، که عمدتاً برای ایجاد تنش پسماند فشاری و افزایش چگالی سطح است.
۳. عملیات حرارتی شیمیایی: عناصر دیگری مانند کربن و نیتروژن به سطح قطعات تحت عملیات نفوذ میکنند؛
۴. عملیات حرارتی سطحی: تغییر فاز از طریق تغییر چرخهای دما رخ میدهد که ریزساختار سطح قطعه تحت عملیات را تغییر میدهد.
۵. عملیات شیمیایی سطحی: واکنش شیمیایی بین سطح قطعه متالورژی پودری که قرار است عملیات روی آن انجام شود و واکنشدهنده خارجی؛
قطعات فلزی پودری با کیفیت بالا تخصص ما برای طیف گستردهای از صنایع است. راهحلهای ما برای همه چیز مناسب است، از جمله قطعات انتقال قدرت سنگین و تجهیزات پزشکی ظریف.
