زینترینگ

زینترینگ چیست؟

زینترینگ، فرآیندی است که در آن یک قطعه از طریق عملیات‌های حرارت و فشار، بدون آنکه به نقطه ذوب برسد ساخته می‌شود. فرآیند زینترینگ، هم به طور طبیعی در رسوبات معدنی اتفاق می‌افتد و هم به عنوان یک روش تولید برای فلزات، سرامیک‌ها، پلاستیک و سایر مواد به کار برده می‌شود. در عملیات زینترینگ، اتم‌ها در مواد در میان مرز ذرات پخش می‌شوند و ذرات را با هم تلفیق کرده و یک قطعه را ایجاد می‌کنند. از آنجا که دمای زینترینگ برای رسیدن مواد به نقطه ذوب کافی نیست از آن اغلب به عنوان فرآیند شکل دهی موادی با نقاط ذوب بالا مانند تنگستن و مولیبدن استفاده می‌شود.

زمانی که داخل یک لیوان آب چند قطعه یخ بریزید مشاهده خواهید کرد که این قطعات یخ به دلیل اختلاف دما بین آب و یخ به یکدیگر می‌چسبند و اتصال پیدا می‌کنند . فرآیند زینترینگ هم دقیقا مشابه این فرآیند را دارد.

زینترینگ تحت فشار، همانند بارش برف و فشرده شدنش برای تشکیل یک یخچال است. یا در مثالی ساده‌تر، زمانی که شما برف را برمی‌دارید و در دستانتان یک گوله برفی درست می‌کنید، مشابه یک فرآیند زینترینگ تحت فشار را می‌توانید مشاهده کنید.

اکثر پودر فلزات، اما نه همه آنها را می‌توان در فرآیند زینترینگ به کار برد. این امر به خصوص برای فلزات خالص تولید شده در خلا اعمال می‌شود که هیچ آلودگی سطحی ندارند. زینترینگ تحت فشار جو(اتمسفر) نیازمند استفاده از یک گاز حفاظتی است و گازی که اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد گاز اندوترمیک(endothermic) است.

به علاوه، مطالعه زینترینگ در فرآیندهای مربوط به پودر متالورژی به عنوان متالورژی پودر شناخته می‌شود.

سه مدل زینترینگ وجود دارد: 1) زینترنیگ پخت لیزری 2) پودر متالورژی 3) اسپارک پلاسما زینترینگ

زینترینگ پخت لیزری

(Selective laser sintering (SLS

در این روش از لیزر به عنوان یک منبع انرژی برای زینتر کردن مواد پودر شده(که معمولا نایلون و پلی‌آمید است) استفاده می‌شود. به این صورت که لیزر به صورت خودکار و اتوماتیک در نقاط تعریف شده به وسیله یک مدل 3D ، برای ایجاد یک قطعه (یا ساختار)، مواد را با هم ترکیب می‌کند.

SLS، یک تکنولوژی نسبتا جدید است که سرعت بالایی در ساخت قطعات دارد. همچنین این روش معمولا برای تولید قطعات در حجم کم به کار می‌رود.

پودر متالورژی

Powder metallurgy

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

اسپارک پلاسما زینترینگ

Spark plasma sintering

در روش فوق، زینترکردن از طریق یک قوس پلاسمایی صورت می‌گیرد.

مشخصه اصلی SPS این است که جریان مستقیم(DC) یا متناوب(AC) را مستقیما از ذرات گرافیتی عبور می‌دهد و در مورد نمونه‌های رسانا پودر را متراکم می‌کند. گرمایش ژول(فرآیندی که درآن عبور جریان الکتریکی در یک رسانا، حرارت ایجاد می‌کند، مثل هیتر برقی) نقش مهمی را در فشرده‌کردن این ترکیبات پودری ایفا می‌کند.

فرآیند ساخت با این روش سرعت بسیار بالایی دارد و حتی بسیار سریعتر از روش‌های دیگر است.

ترجمه و تالیف: پ.ز