متالورژی پودر

متالورژی پودر(pm)، طیف وسیعی از روش‌هایی را در برمی‌گیرد که در آن مواد یا اجزای آنها از پودر فلز ساخته شده است.

فرآیندهای PM می‌توانند از فرایندهای حذف فلزی اجتناب کنند و یا به شدت کاهش یابند، در نتیجه منجر به کاهش چشمگیر تلفات تولید شده و هزینه‌های کم‌تری ایجاد می‌کنند.

پودر متالورژی برای ساخت مواد منحصر به فردی استفاده می‌شود که ذوب شدن یا شکل‌گیری آنها به روش‌های دیگر غیر ممکن است. یک محصول بسیار مهم از این نوع، تنگستن کاربید (WC) است. WC به منظور بریدن و شکل دادن به فلزات دیگر به کار می‌رود و از ذرات WC با کبالت تشکیل شده است. این ماده به طور گسترده و در سطح جهانی در صنعت و ساخت انواع مواد به کار می‌رود.

از تولیدات پودر متالورژی می‌توان به فیلترهای ریخته‌گری، یاتاقان‌های متخلخل آغشته به روغن، اتصال‌های الکتریکی و ابزارهای پرکاربرد در جواهرسازی و غیره اشاره کرد.

از زمان ظهور تولید صنعتی پودر فلز در مقیاس تولید (AM) در دهه ۲۰۱۰، پخت لیزر انتخابی و دیگر فرآیندهای فلزی AM، یک دسته جدیدی از برنامه‌های تجاری مهم کاربردی در متالورژی پودر به وجود آمد.

برنز، فولاد، آهن، برنج، مس و آلومینیوم، فلزاتی هستند که می‌توانند تبدیل به پودر شوند و تحت فرآیند متالورژی قرار گیرند. اندازه‌های پودر این مواد به وسیله شبکه‌های تور مانندی مشخص می‌شود. یعنی زمانی که پودر فلز از این شبکه‌ها عبور می‌کند اندازه‌اش مشخص می‌شود.

این نکته قابل توجه است که آلومینیوم یک ماده محبوب و پرکاربرد در این بخش است. زیرا به شدت قابل اشتعال، هادی و سبک است.

فرآیند تولید پودر متالورژی 

ساخت قطعات فلزی پودر (متالورژی پودر) شامل سه مرحله اصلی است: فرمولاسيون پودر، فشار دادن و پختن.

به علاوه، گاهی اوقات ساخت پودر متالورژی نیاز به یک عملیات ثانویه دارد، مانند ماشینکاری و خرد کردن.

گام اول، فرمولاسيون پودر

در این بخش از فرآیند، تولید‌کنندگان مواد خام فلزی را تهیه و سپس از طریق اتمیزه کردن، آلیاژسازی مکانیکی، تکنیک‌های الکترولیتی، کاهش شیمیایی و دستگاه پودرسازی(pulverizer) آن را به پودر تبدیل می‌کنند. بعد از این مرحله پودر را با یک روان‌کننده مخلوط می‌کنند تا اصطحکاک بین مواد پودری و فشرده سازی را کاهش دهند.

گام دوم، فشرده سازی یا پرس کردن

قدم بعدی، شکل دادن مواد در قالب و فشرده سازی است.

گام سوم، پختن

در طی فرآیند پخت با درجه حرارت بالا، تولیدکنندگان مواد خام فشرده شده را که به عنوان قطعات خام شناخته می‌شوند در یک کوره ذوب می‌کنند. زمانی که این قطعات خام ذوب شدند ذرات با یکدیگر در آمیخته می‌شوند در حالی که هنوز شکل اصلی خودشان را حفظ کرده‌اند. این قطعات جامد، محکم و خالص هستند که مویرگ‌های کوچکی در آنها دیده می‌شود که با یکدیگر همپوشانی دارند و  تخلخلشان 25٪ است.

در عملیات ثانویه در فرآیند ماشین کاری، شکل دهی و برش از طریق ماشین‎الات صورت می‌گیرد. در واقع قطعه تراشکاری می‌شود.

در  فرآیند خرد کردن نیز از یک دستگاه برای شکستن فلز استفاده می‌کنند. مثل دستگاه فرز، مته صفحه تراش، سنگ زنی، سوراخ کن و غیره.

ترجمه و تالیف : پ.ز