ویژگی های کلیدی فرآیند متالورژی پودر

ویژگی های کلیدی فرآیند متالورژی پودر

از «تولید» تا «ساخت هوشمند» آرزو و آرزوی بشر در سراسر جهان است. امروزه، با تکامل سیستم های تولید هوشمند و توسعه سریع تولید پیشرفته، مواد کلیدی و اجزای اصلی به نقاط کلیدی رشد در زنجیره صنعت تولید تبدیل شده اند. فناوری‌های مختلف شکل‌دهی قطعات پیشرفته نیز در تلاش هستند تا از این فرصت استفاده کنند و بدرخشند.

متالورژی پودرفناوری تولید با مزایای صرفه جویی در انرژی، صرفه جویی در مواد، حفاظت از محیط زیست سبز، راندمان بالا و دقت بالا به عنوان یک فناوری تولید سبز و پایدار توسط صنعت شناخته شده است. در سال‌های اخیر، با ادغام بیشتر فناوری اطلاعات و صنعت تولید، فناوری‌های مختلف پرینت سه بعدی پیشرفته نیز نشاط می‌بخشند و توسعه شدیدی به دست می‌آورند.

1. ویژگی های کلیدی فرآیند متالورژی پودر

فناوری متالورژی پودر فرآیندهای متعددی مانند ساخت پودر، شکل‌دهی، پخت و غیره را ادغام می‌کند و با هزینه کم، راندمان بالا، آلودگی کمتر (بدون) و غیره مشخص می‌شود. چاپ سه بعدی)، پیوند مهم ساخت چین 2025 است.

با توجه به فرمول های مختلف، استحکام کششی قطعات متالورژی پودر 170 ~ 1200MPa است. در مقایسه با فرآیند تولید قطعات سنتی، دارای ویژگی های زیر است:

· تنها روش ساخت برخی از مواد با خواص ویژه (در حال حاضر، محصولات کامپوزیتی زیادی با عملکرد عالی وجود دارد که فقط با متالورژی پودر قابل پردازش هستند).

فرآیند پردازش کوتاه، ساده و آسان برای کنترل است (محصولاتی که فقط با ماشینکاری بیش از ده فرآیند تکمیل می شوند، گاهی اوقات می توانند با چندین فرآیند در فرآیند فلز پودر به دست آیند).

· قطعات به اندازه نهایی نزدیک هستند و سطح صاف است و هزینه پردازش بعدی را کاهش می دهد.

· صرفه جویی در انرژی، میزان استفاده بالا از مواد خام و راندمان پردازش بالا (در مقایسه با فرآیندهای ماشینکاری و برش سنتی، متالورژی پودر 60 درصد انرژی را ذخیره می کند و میزان استفاده از مواد به 95 درصد می رسد).

· قدرت محصول کم. نقدینگی ضعیف و شکل محدود؛

· فشار تشکیل پرس بالاتر است و اندازه محصولات کوچکتر است.

·هزینه قالب بالا است.

به منظور ترویج کاربرد گسترده تر و توسعه فناوری متالورژی پودر، فناوری های نمونه سازی سریع مانند قالب گیری تزریق پودر (PIM) و فناوری چاپ سه بعدی به منصه ظهور رسیده اند که باعث می شود متالورژی پودر به طور مداوم در جهت تراکم بالا، عملکرد بالا ارتقا یابد. یکپارچه سازی و هزینه کم

2. نوسازی مجددقالب گیری تزریق پودر فلز

PIM یک فناوری شکل دهی تقریباً توری برای ساخت قطعات دقیق با کیفیت بالا است که دارای مزایایی است که متالورژی پودر و روش های ماشینکاری معمولی نمی تواند مطابقت داشته باشد. از دیدگاه مشتریان، ظرفیت پردازش و مقرون به صرفه بودن محصولات دلیل اصلی انتخاب PIM خواهد بود.

از نظر قابلیت پردازش، PIM می تواند واقعاً توانایی شکل دهی قطعات پیچیده سه بعدی را درک کند و می تواند بسیاری از قطعات پیچیده شکل مانند شیارهای خارجی مختلف، رزوه های خارجی، سطوح خارجی مخروطی، سوراخ های متقاطع و سوراخ های کور، فرورفتگی ها و کلید را بسازد. پین‌ها، صفحات دنده‌ای سفت‌کننده، خنجر کردن سطح و غیره؛ با توجه به پر شدن یکنواخت حفره قالب در حالت روان مواد، فشار و چگالی هر نقطه در حفره قالب ثابت است و می توان قطعات شبکه نزدیک به شکل با ساختار یکنواخت و خواص مکانیکی عالی را بدست آورد. PIM همچنین می تواند ساخت یکپارچه قطعات ساخته شده از مواد مختلف، با سازگاری گسترده مواد و درجه بالایی از اتوماسیون را تحقق بخشد.

از نظر مقرون به صرفه بودن، برای بسیاری از سیستم های مواد فلزی، پودر PIM هزینه بالایی دارد، اما روش PIM مانند ماشینکاری سنتی برای برش نیست، بنابراین هزینه صرفه جویی شده باید بتواند شکاف در هزینه مواد خام را پر کند. در عین حال، سود هزینه PIM معمولاً برای تولید انبوه قابل اعمال است. فقط زمانی که دسته تولید به اندازه کافی بزرگ باشد، می توان هزینه قالب را تقسیم کرد. برعکس، وقتی دسته تولید کم است، PIM صدای خود را از دست می دهد.

△ جریان فرآیند PEP

به منظور غلبه بر محدودیت ها و موانع در فرآیند PIM، توسعه فناوری چاپ سه بعدی به یک روند عمومی تبدیل شده است. چاپ اکستروژن پودری (PEP)، یک فناوری چاپ سه بعدی غیرمستقیم فلز/سرامیک همراه با "چاپ سه بعدی به همراه متالورژی پودر"، اولین بار توسط Sublimation 3D در چین ترویج شد. فرآیند اصلی آن به این صورت است: ابتدا پودر فلز/سرامیک و بایندر آلی برای دانه بندی به طور یکنواخت با هم مخلوط می شوند، سپس بایندر موجود در بلنک تشکیل شده (بلنک سبز) پس از شکل گیری توسط چاپگر سه بعدی جدا می شود و در نهایت محصول با یکنواخت و عالی. عملکرد از طریق تف جوشی و چگالش به دست می آید.

△ سه ویژگی راه حل PEP

فناوری PEP از فناوری متالورژی پودر بالغ برای نوآوری مجدد استفاده می کند، به طور خلاقانه ای کنترل و شکل گیری مواد را از طریق چاپ سه بعدی محقق می کند و سفارشی سازی شخصی قطعات فلزی/سرامیکی مورد نیاز مشتریان را برآورده می کند. روش PEP باعث صرفه جویی در هزینه ساخت و زمان توسعه قالب از طریق آماده سازی بدون قالب می شود. گسترش قابلیت پردازش قطعات بسیار دشوار و پیچیده، مانند تحقق طراحی و ساخت کانال های خنک کننده منسجم مس خالص، اندازه بزرگ، سبک وزن و آماده سازی یکپارچه سرامیک های کاربید سیلیکون با ساختارهای پیچیده. دقت بهتری نسبت به فناوری پرینت سه بعدی مستقیم، عملکرد هزینه بالاتر تجهیزات و مواد چاپ و ترویج و محبوبیت بیشتر برنامه های کاربردی چاپ سه بعدی ارائه می دهد.

▽ کاربرد موفقیت آمیز پرینت سه بعدی PEP از مزایای ترکیبی زیر بهره می برد

3. با هدایت نیازهای کاربر و کاربردهای صنعتی، می توان از سنگ های دیگر برای حمله به یشم استفاده کرد. متالورژی پودر سنتی و چاپ سه بعدی PEP جدید جایگزین نیستند، بلکه روابط تکراری و مزایای مکمل هستند. آنها جاده آینده توسعه تولید هوشمند، جاده توسعه یکپارچه متالورژی پودر و فناوری دیجیتال، و جاده همزیستی و برد-برد هستند.

در حال حاضر، اجزا و چارچوب های کلیدی مورد استفاده در صنایع مدرن مانند هوانوردی، هوافضا، کشتی سازی و انرژی هسته ای به سمت پیچیدگی، یکپارچگی، سبک وزن و کارایی بالا در حال توسعه هستند. همچنین ثابت شده است که فناوری PEP 3D الزامات شکل‌دهی را برآورده می‌کند و به حلقه‌ای در زنجیره تولید مواد کلیدی و اجزای اصلی در زمینه فناوری پیشرفته تبدیل می‌شود، و متالورژی پودر را با مزایای جدید بهتر "فعال می‌کند".

«توانمندسازی» یک مفهوم نیست. Zhongwei Precision نزدیک به 20 سال است که این فناوری را انباشته کرده است. اکنون "گام بعدی" را در نظر گرفته و بر اساس نیازهای کاربر و کاربردهای صنعتی، کاوش و تمرین بیشتری برای "ساخت دنیای هوشمند پرینت سه بعدی" انجام می دهد. در کل آینده، Zhongwei Precision به طور پیوسته به جلو حرکت می کند، متالورژی پودر را با فناوری دیجیتال فعال می کند، و کمک می کند تا دنیای گسترده تری را برای متالورژی پودر باز کند.