متالورژي پودر چيست؟
متالورژي پودر چيست؟
از قديمي‌ترين روش‌هاي شكل دادن فلزات، متالورژي پودر مي‌باشد، اما توليد در مقياس تجارتي با اين روش، از جديدترين راه‌هاي توليد قطعات فلزي است. در دوران باستان از روش‌هاي متالورژي پودر براي شكل دادن فلزاتي با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان مي‌توانستند به وجود آورند، استفاده مي‌كردند.اولين بار در اوايل قرن نوزدهم بود كه پودر فلزات با روشي مشابه آنچه امروزه به كار مي‌رود، با متراكم نمودن به صورت يكپارچه درآورده شد. اين روش جاي خود را در صنعت پيدا كرده و توجه زيادي را به خود جلب كرده‌است.
متالورژي پودر (Powder metallurgy) روشي براي توليد فلزات با استفاده از پودر فلز است و از طريق فشرده‌سازي توليد مي‌شود. پودر فلز قالب‌گيري مي‌شود و تحت اعمال فشار قرار مي‌گيرد. اين روش به طور گسترده‌اي استفاده مي‌شود. به كمك متالورژي پودر يا متالورژي گرد مي‌توان با استفاده از ضايعات، قطعات مورد نياز را توليد كرد.
متالورژي پودر
فرآيند متالورژي پودرفرايند قالب‌گيري قطعات فلزي از پودر فلز (يامخلوط پودر فلزات) توسط اعمال فشارهاي بالا و سپس تف جوشي (زينترينگ) مي‌باشد. در اين فرآيند براي دستيابي به شكل قطعه بعد از فشردن و شكل‌دهي به پودرهاي فلزي، فرآيند تف جوشي در دماي بالا داخل كوره‌اي با اتمسفر كنترل شده انجام مي‌شود.
مراحل متالورژي پودرتهيه‌ي فلز با اين روش، در چهار مرحله انجام مي‌شود. در ادامه مراحل به تفكيك توضيح داده شده‌است.
تهيه پودرمخلوط كردنفشردنتف جوشيپودر فلز به سه روش مكانيكي، شيميايي و فيزيكي توليد مي‌شود. روش افشاندن مذاب (اتمايزينگ) مهمترين و پركاربردترين روش براي تهيه پودر فلزي مي‌باشد و زيرمجموعه‌ي روش مكانيكي است. در اين روش فلز مذاب توسط گاز يا مايعي كه از يك افشانك خارج مي‌گردد، اتميزه مي‌شود. پودر حاصله پس از جمع‌آوري و مش‌بندي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
مخلوط كردنپودر خالص معمولا تمام ويژگي‌هاي خوب را باهم ندارد، به همين دليل استفاده از موادي به عنوان روان ساز همراه با مخلوطي از پودرهاي مختلف، امري رايج است. يكنواختي مخلوط در كيفيت محصول توليد شده تاثير به‌سزايي دارد.
فشردناز مهمترين مراحل در متالورژي پودر رسيدن به شكل مورد نظر مي‌باشد كه با فشار يا پرس كردن پودر توسط جك‌هاي قالب پرس كه فشار لازم را از دو طرف به مواد پودري وارد مي‌آورند و بالا بردن چگالي آن امكان پذير مي‌باشد. چگالي بالا و يكنواخت ويژگي مطلوبي است كه توسط پرس‌هاي هيدروليكي-مكانيكي يا تركيبي از آنها، با فشردن سراسري قطعه به دست مي‌آيد.
به واسطه تمايل بسيار زياد ذرات پودر به سايش و وجود فشار معمولاً قالب‌هاي مورد استفاده در اين فرايند از جنس فولاد ابزار سخت ساخته مي‌شوند. براي پودرهايي كه سايش بيش از حد ايجاد مي‌كنند يا در موارد توليد انبوه از كاربيدهاي سمانيت جهت ساخت قالب استفاده مي‌گردد.
تف جوشيمرحله‌ي تف جوشي يا زينترينگ (sintering) براي اين است كه قطعه خام شكل گرفته حاصل از فشرده شدن قادر باشد تنش‌هاي كاري را تحمل كند. لازم است كه پيوندي قوي بين ذرات آن ايجاد شود. تف جوشي فرايندي است كه اين پيوند را برقرار مي‌كند. در عمل تف جوشي قطعه فشرده شده در دمايي بالا و با جو كنترل شده قرار مي‌گيرد.
در اين حالت مواد زودگداز ذوب شده و در حفرات خالي مواد ديرگداز رخنه مي‌كند. به جز مواردي مانند ساختن رشته‌هاي مقاوم تنگستني كه منحصرا از روش متالورژي پودر استفاده مي‌شود، در باقي موارد تنها زماني از روش متالورژي پودر استفاده مي‌شود كه بهره بردن از روش‌هاي ديگر غيرممكن باشد.
از جمله قطعاتي كه به وسيله متالورژي پودر توليد مي‌شوند، مي‌توان به ابزار برش، قطعات اتومبيل و قطعاتي در وسايل خانگي نظير ماشين لباسشويي، كمپرسور يخچال و كولر، تلويزيون، ضبط صوت و غيره اشاره نمود.
كاربرد روش متالورژي پودر
متالورژي پودر يك روش متفاوتي است و امروزه به طور گسترده‌اي استفاده مي‌شود. موارد استعمال اصلي متالورژي پودر را مي‌توان به پنج قسمت تقسيم كرد:
آلياژ كردن فلزهاي غيرقابل آلياژ، مثلا ساخت نقاط اتصال و جاروبك‌هاي موتور از پودرهاي مس و گرافيك در صنعت تركيب كردن فلزها و غير فلزها، نظير مواد اصطكاكي ساخته شده از مس، آهن و آزبست، تركيب كردن فلزهاي داراي نقطه ذوب بالا با يكديگر براي ريخته گري، نظير تنگستن، تانتاليم و موليبدن، ساخت قطعات فلزي با خواص عالي، نظير ياتاقان‌هاي خودرو انكار كه به علت وجود شبكه‌اي از خلل و فورج پيوسته (توسط روغن پرشده درآنها) به خودي خود روغن كاري مي‌شوند.توليد قطعات ظريف و دقيق، نظير بوشن‌ها، بادامك‌ها و چرخ دنده‌هامزاياي روش متالورژي پودراين روش مزيت‌هاي چشمگيري دارد و به همين دليل استفاده از آن افزايش يافته‌است، به طوري كه پودر فلز سالانه بيشتر از يك ميليون تن توليد مي‌شود. چند مورد از مزاياي اين روش عبارتند از:
مقرون به صرفه ضايعات كم، سازگاري با محيط زيست، توليد قطعات با اشكال مختلف، بهره‌وري انرژي، كاهش ماشين كاري به علت دقت بالا در كنترل ابعادي
برچسب: ،