قطعات متالورژی پودری

متالورژی پودر نام فرآيندی است كه در آن پودر نرم فلزات با يكديگر مخلوط و پس از فشردن به شكل دلخواه در محيطي كنترل شده و در دماهايي پايين تر از نقطه ذوب عمده ترين ماده تشكيل دهنده مخلوط براي مدت زمان مناسبي حرارت داده مي شود تا سطوح ذرات پودر به همديگر متصل شوند و قطعه اي با خواص مورد نظر پديد آيد.
 

اساس اين فرآيند شامل چهار مرحله است:

1- تهيه پودر‌: معمول ترين روش تهيه پودر افشاندن مذاب ( اتمايزينگ ) مي باشد در اين روش فلز مذاب از يك مجرا جاري مي شود و توسط گاز يا مايعي كه از يك افشانك خارج مي گردد, اتميزه مي شود پودر حاصله پس از جمع آوري و مش بندي قابل استفاده مي باشد.

2- مخلوط كردن : بندرت يك پودر خالص داراي تمام ويژگي هاي مطلوب مي باشد. بنابراين استفاده از مخلوطي از پودرهاي مختلف با تركيب هاي متفاوت همراه با موادي به عنوان روانساز امري متداول مي باشد.

3- فشردن : در اين مرحله پودر به شكل دلخواه فشرده مي شود و چگالي آن بالا مي رود. معمولاً به دست آوردن چگالي بالا و يك نواخت از ويژگي هاي مطلوبي است كه با فشردن سراسري قطعه امكان پذير است. بدين منظور قالب پرس هاي مورد استفاده داراي جك هايي مي باشند كه فشار لازم رااز دو طرف به مواد پودري وارد مي آورند. در اين فرآيند از پرس هاي هيدروليكي-مكانيكي يا تركيبي از آنها استفاده مي گردد. معمولاً فشار مورد استفاده در اين فرآيند 10 الي 30 تن بر اينچ مربع مي باشد. هر چند امروزه ظرفيت پرس هاي مورد استفاده تا 300 تن نيز افزايش يافته است. قالب هاي مورد استفاده در اين فرآيند بواسطه تمايل بسيار زياد ذرات پودر به سايش و وجود فشار معمولاً از جنس فولاد ابزار سخت ساخته مي شوند. براي پودرهايي كه سايش بيش از حد ايجاد مي كنند و يا در موارد توليد انبوه از كاربيدهاي سمانته جهت ساخت قالب استفاده مي گردد.

4- تف جوشي (‌ زينترينگ ) : در عمل تف جوشي قطعه فشرده شده در دمايي بالا و با جو كنترل شده قرار مي گيرد. بيشتر فلرات در دمايي حدود 70 الي 80 درصد دماي ذوبشان زينتر مي شوند. در مواردي كه محصول تركيبي از چند ماده است دماي زينتر ممكن است بالاتر از دماي ذوب برخي از اجزا باشد. در اين حالت مواد زودگداز ذوب شده و در حفرات خالي مواد دير گداز رخنه مي كند. دماهاي بالا موجب اكسايش سريع مي شوند كه مانع از ايجاد اتصال بين دانه هاي فلز مي گردد. استفاده از محيط هاي احياكننده كه رايج ترين آنها محيط هايي بر پايه هيدروژن آمونياك تجزيه شده و يا هيدرو كربن هاي شكسته شده است تقريباً مي تواند هر گونه اكسيد ايجاد شده در سطح ذرات را احيا كند و گازهاي تجزيه شده مضر را در حين تف جوشي محترق نمايد، بر ديگر محيط هاي زينترينگ ترجيح دارد.
غالباً براي تحصيل خواص ويژه و يا زياد كردن دقت عمليات ثانويه نظير سايزينگ، اشباع سازي و خوراندن نيز بر روي اين قطعات انجام مي گيرد.
 

محصولات فرآـيند متالوژي پودر را مي توان به پنج دسته كلي تقسيم كرد‌:


1) قطعات متخلخل با درصد تخلخل قابل كنترل مانند فيلترها.
2) قطعاتي كه اشكال پيچيده دارند و توليد آنها به روشهاي ديگر مستلزم ماشين كاري بسيار زياد است.
3) محصولاتي كه ماشين كاري آنها مشكل است و يا داراي جنس سخت هستند.
4) محصولاتي كه بنا به ايجاب شرايط خواص مشخصه چند ماده را داشته باشند.
5) توليداتي كه در آنها از فرآيند متالوژي پودر براي ايجاد خواص مكانيكي بهتر استفاده مي گردد.
 

مزاياي فرآيند متالوژي پودر :


1) حذف يا كاهش ماشين كاري
2) نرخ توليد بالا
3) امكان تهيه قطعات از مواد اوليه با طيف گسترده
4) امكان تحصيل طيف وسيعي از خواص
5) تهيه اشكال پيچيده
6) كاهش يا حذف ضايعات

در حال حاضر شركت متالوژی پودر تبريز با ظرفيت توليد ساليانه 400 تن در زمينه قطعات توليد شده با فرآيند متالوژي پودر در حال فعاليت مي باشد. بيشترين ميزان قطعات توليد شده با فرآيند فوق، قطعات آهني مي باشند كه در صنايع مختلف همچون صنايع لوازم خانگي - صنعت خودرو – صنايع ماشين آلات كشاورزي و ساير صنايع كاربرد دارند. همچنين اين شركت توانايي توليد قطعات برنزي به روش P.M را داراست.