پودر فلز به طور خلاصه با عبارت PM که مخفف “Powder Metal” است، نشان داده میشود. این مواد از ذرات ریز فلزات تشکیل شدهاند که به خوبی به هم فشرده شده و به شکل نهایی خود درآمدهاند. فرآیند تولید این مواد کاملاً متفاوت از فرآیند سنتی استفاده از ذوب و ریختن فلزات در قالب است.
در روشهای قدیمی، از ذوب فلزات و قالبگیری برای تولید قطعات فلزی استفاده میشد. اما در فرآیند تولید قطعات با پودر فلز، شما قادر خواهید بود قطعاتی با اشکال هندسی پیچیده را تولید کنید. این در حالی است که تولید قطعات با اشکال هندسی پیچیده در گذشته و با استفاده از روشهایی که نیازمند ذوب فلز و استفاده از ماشینآلات ثانویه بود، بسیار گران قیمت بود.
هرچه پیچیدگی یک قطعه افزایش یابد، استفاده از روشهای قدیمیتر هزینهبرتر خواهد بود و به جای آن، استفاده از پودر فلز هزینههای کمتری را به همراه خواهد داشت.
چه فرایندی برای تولید قطعات با استفاده از پودر فلز استفاده میشود؟
چه فرایندی برای تولید قطعات با استفاده از پودر فلز استفاده میشود؟
برای تولید قطعات با استفاده از پودر فلز، روشهای مختلفی وجود دارد. یکی از روشهای اصلی استفاده شده در متالورژی پودر، فرآیند سینتر (Sintering) است. در ادامه توضیحاتی درباره این فرایند و سایر فرآیندهای متداول تولید قطعات با استفاده از پودر فلز آورده شده است:
سینتر (Sintering): در این فرایند، پودرهای فلزی به هم فشرده میشوند و در دماهای بالا (اما کمتر از دمای ذوب فلز) گرم میشوند. در این دما، ذرات پودر با یکدیگر دیفیوژ میکنند و اتصالات مکانیکی و متالورژیکی شکل میگیرند، که باعث تشکیل قطعه نهایی میشود. سینتر میتواند با یا بدون استفاده از فشار انجام شود. در صورت لزوم، پس از سینتر، میتوان فرآیندهای دیگری مانند تشکیل اضافی (Secondary Forming)، پرس کاری (Coining)، تراشکاری (Machining) و یا پرداخت سطح (Surface Coating) را نیز انجام داد.
فرآیند تولید قالب (Powder Metallurgy Molding): این فرآیند شامل قالبگیری پودرهای فلزی است. در این روش، پودرهای فلزی با یک ماده روانکننده (به عنوان مثال پلیمر) مخلوط و در یک قالب به شکل مورد نظر تزریق میشوند. سپس، ماده روانکننده از قالب حذف میشود و قطعه شکل گرفته از پودرهای فلزی به دست میآید. این قطعه سپس میتواند با سینتر کردن تکمیل شود.
فرآیند فشردهسازی ایزواستاتیک (Isostatic Pressing): در این فرایند، پودرهای فلزی در یک محفظه فشار قرار میگیرند و به وسیله فشار یکنواخت از تمام جهات فشرده میشوند. این فشار میتواند از طریق آب، گاز یا روغن اعمال شود. پس از فشردهسازی، قطعه شکل گرفته به مرحله سینتر رفته و اتصالات متالورژیکی شکل میگیرند.
فرآیند اکستروژن (Extrusion): در این روش، پودرهای فلزی در یک قالب خاص به شکلی استوانهای فشرده میشوند. سپس، این استوانه از طریق قالبی با سورتی قطعه مورد نظر فشرده سازی میشود. پس از اکستروژن، قطعه به مرحله سینتر رفته و اتصالات متالورژیکی شکل میگیرند.
این فرآیندها تنها چند نمونه از روشهای استفاده شده در تولید قطعات با استفاده از پودر فلز هستند. هر روش ممکن است بسته به نوع قطعه، مواد استفاده شده و خواص مورد نیاز، انتخاب شود. ترکیبی از این فرآیندها نیز ممکن است در تولید قطعات پیچیده به کار گرفته شود.
