Mae meteleg powdwr yn dechnoleg paratoi deunydd pwysig, sy'n defnyddio powdr metel (neu gymysgedd o bowdr metel a phowdr anfetel) fel deunydd crai i gynhyrchu deunyddiau metel, deunyddiau cyfansawdd a gwahanol fathau o gynhyrchion trwy brosesau megis ffurfio a sintering. Mae'r canlynol yn gyflwyniad manwl i feteleg powdr:
I. Diffiniad ac Egwyddor
Meteleg powdr yw cynhyrchu powdr metel neu bowdr metel fel deunyddiau crai, trwy ffurfio a sintering, gweithgynhyrchu deunyddiau metel, deunyddiau cyfansawdd a gwahanol fathau o dechnoleg prosesau cynhyrchion. Mae'r broses sylfaenol yn cynnwys paratoi powdr, ffurfio powdr, sintering a phrosesu dilynol. Mae'r dechnoleg hon yn tarddu o dechnoleg metelegol hynafol, ond dechreuodd datblygiad technoleg meteleg powdr modern ddechrau'r 20fed ganrif, ac yn raddol daeth yn gangen bwysig o wyddoniaeth deunyddiau a thechnoleg peirianneg.
II. Technoleg Paratoi Powdwr
Paratoi powdr yw cam cyntaf meteleg powdr, ac mae yna wahanol ddulliau, gan gynnwys:
Dull melino pêl: y metel neu gyfansoddion metel i mewn i'r felin bêl, trwy effaith y bêl ac effaith malu i'w wneud yn malu'n bowdr mân.
Dull malu: mae deunyddiau solet yn cael eu malu'n bowdr trwy effaith fecanyddol, cneifio neu ffrithiant, sy'n berthnasol i bowdio deunyddiau brau.
Dull atomeiddio: Mae metel tawdd yn cael ei chwistrellu gan lif aer cyflym neu lif hylif i'w wneud yn oer ac yn solidoli'n bowdr metel mân, sydd â nodweddion maint gronynnau mân a phurdeb uchel.
Dull lleihau: defnyddio hydrogen neu garbon monocsid i leihau ocsidau metel i gael powdr metel, megis paratoi haearn, copr, twngsten a phowdrau metel eraill.
Dull lleihau cemegol: mae cyfansoddion metel yn cael eu lleihau i bowdrau metel trwy adweithiau cemegol, a ddefnyddir yn gyffredin wrth baratoi powdrau metel uwch-fân a phowdrau purdeb uchel.
Dull dadelfennu thermol: y defnydd o ddadelfennu tymheredd uchel o gyfansoddion metel neu gyfansoddion organig metel i gynhyrchu powdrau metel, sy'n berthnasol i baratoi powdrau metel gweithredol.
III. technoleg ffurfio powdr
Ffurfio powdr yw'r broses o ffurfio'r powdr parod yn fylchau o'r siâp gofynnol trwy rai dulliau technolegol.
Gwasgu oer: rhowch bwysedd uchel ar y powdr ar dymheredd yr ystafell i ffurfio gwag gyda chryfder a dwysedd penodol. Mae'r broses gwasgu oer yn syml, yn gost isel, yn addas ar gyfer cynhyrchu màs.
Gwasgu poeth: Rhowch bwysau ar y powdr yn y cyflwr gwresogi, fel ei fod yn cael ei siapio a'i sintro'n rhannol. Gall gwasgu poeth wella dwysedd a chryfder y gwag, sy'n addas ar gyfer paratoi deunyddiau perfformiad uchel.
Mowldio chwistrellu: Mae powdr yn cael ei gymysgu â rhwymwr i wneud slyri hylif, sydd wedyn yn cael ei chwistrellu i fowld i'w ffurfio. Mae mowldio chwistrellu yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau gyda siapiau cymhleth a strwythurau dirwy.
Gwasgu Isostatig: Rhoddir y powdr i mewn i fowld hyblyg, a defnyddir hylif neu nwy i roi pwysau isostatig ar y mowld i ffurfio'r powdr yn unffurf ac yn drwchus. Mae gwasgu isostatig yn addas ar gyfer paratoi rhannau mawr gydag unffurfiaeth uchel.
Argraffu 3D: y defnydd o dechnoleg argraffu 3D i adeiladu'r haen powdwr fesul haen a ffurfio bondio, sy'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu strwythurau cymhleth a rhannau dylunio personol.
IV. Technoleg Sintro
Sintro yw un o gamau allweddol meteleg powdr, trwy driniaeth tymheredd uchel fel bod y gronynnau powdr yn cael eu cyfuno â'i gilydd trwy drylediad, ailgrisialu ac adweithiau cemegol i ffurfio deunydd trwchus. Yn ystod y broses sintering, mae tymheredd sintro, amser ac awyrgylch yn cael dylanwad pwysig ar briodweddau terfynol y deunydd. Gall tymheredd ac amser sintering priodol wella dwysedd a chryfder y deunydd, ond gall tymheredd rhy uchel ac amser rhy hir arwain at dwf grawn, embrittlement materol a phroblemau eraill.
1. sintering cyfnod solet: mae'r tymheredd sintering yn is na phwynt toddi y cydrannau yn y corff powdr, fel arfer ar 0.7 i 0.8 gwaith y pwynt toddi absoliwt (Tm, yn K). Mae'r dull sintering hwn trwy'r llif cilyddol rhwng y gronynnau powdr, trylediad a phrosesau ffisiogemegol eraill, fel bod y corff powdr i ddwysáu ymhellach, gan ddileu rhai neu bob un o'r mandyllau.
2. sintering cyfnod hylif: Os oes mwy na dwy gydran yn y fricsen powdr, gellir cynnal y broses sintering uwchben pwynt toddi cydran, gan arwain at ychydig bach o gyfnod hylif yn y fricsen powdr yn ystod y broses sintering. Mae ymddangosiad cyfnod hylif yn helpu i gyflymu'r broses drosglwyddo màs rhwng y gronynnau powdr a hyrwyddo dwysedd y corff sintered.
3. sintering pwysau (gwasgu poeth): yn y broses sintering, y corff powdr i gymhwyso pwysau i hyrwyddo ei broses densification. Gwasgu poeth yw'r cyfuniad o fowldio powdr a sintering, y broses o gael cynhyrchion yn uniongyrchol. Gall y dull hwn wella'n sylweddol ddwysedd a chryfder y corff sintered.
4. sintering activation: yn y broses sintering, i gymryd rhai mesurau ffisegol neu gemegol, megis ychwanegu activators, newid yr awyrgylch sintering, ac ati, er mwyn lleihau'r tymheredd sintering, byrhau'r amser sintering, a gwella perfformiad y corff sintered.
5. trydan gwreichionen sintering: powdr yn y molding a gwasgu broses gan DC a sintering trydan pwls, fel bod y gronynnau powdr a gynhyrchir rhwng yr arc ar gyfer sintering. Yn ystod y broses sintering, mae pwysau yn cael ei gymhwyso'n raddol i'r darn gwaith, gan gyfuno'r ddwy broses o ffurfio a sinteru. Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer paratoi cynhyrchion meteleg powdr dwysedd uchel, perfformiad uchel.
6. treiddiad ymasiad (ymdreiddiad): er mwyn gwella cryfder a phriodweddau eraill y gwag mandyllog, ar dymheredd uchel bydd mewn cysylltiad â'r gwag mandyllog a'r hylif metel neu aloi a all wlychu ei arwyneb solet. Oherwydd grymoedd capilari, mae'r metel hylif yn llenwi'r mandyllau yn y gwag. Mae'r broses hon yn addas ar gyfer cynhyrchu twngsten-arian, twngsten-copr, haearn-copr a deunyddiau neu gynhyrchion aloi eraill.
V. Manteision a Chymmwysiadau
Mae gan dechnoleg meteleg powdwr lawer o fanteision, megis hyblygrwydd dylunio uchel, defnydd uchel o ddeunydd crai, unffurfiaeth microstrwythurol da, a'r gallu i baratoi deunyddiau aloi. Mae ganddo ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys y diwydiant modurol, awyrofod, dyfeisiau meddygol, cydrannau electronig ac yn y blaen. Mae gan dechnoleg meteleg powdwr fanteision sylweddol wrth gynhyrchu siapiau cymhleth a deunyddiau perfformiad uchel. Er enghraifft, mae rhannau modurol meteleg powdr wedi dod yn un o'r marchnadoedd mwyaf ar gyfer diwydiant meteleg powdr Tsieina, gyda thua 50 y cant o'r rhannau modurol yn rhannau meteleg powdr. Yn ogystal, defnyddir technoleg meteleg powdr hefyd i gynhyrchu rhannau ar gyfer arfau trwm fel bwledi tyllu arfwisg a thorpidos, yn ogystal â rhannau strwythurol o ansawdd uchel.
Anfanteision
Er bod gan dechnoleg meteleg powdr lawer o fanteision, mae yna rai anfanteision hefyd. Er enghraifft, mae cryfder a chaledwch cynhyrchion meteleg powdr yn gymharol wael, oherwydd bodolaeth mandyllau y tu mewn i'r biled wedi'i wneud o bowdr wedi'i wasgu; ni ellir gwneud meteleg powdr yn gynhyrchion ar raddfa fawr, oherwydd ei siâp a'i faint gan hylifedd y cyfyngiadau powdr metel; mae mowldio cywasgu yn ddrutach, ac mae'n addas i'w gymhwyso mewn cynhyrchiad màs yn unig.
I grynhoi, mae meteleg powdr yn dechnoleg paratoi deunydd pwysig gyda rhagolygon cais eang a manteision sylweddol. Gyda chynnydd a datblygiad parhaus gwyddoniaeth a thechnoleg, bydd technoleg meteleg powdr hefyd yn parhau i wella ac arloesi, a gwneud mwy o gyfraniadau at ddatblygiad maes gwyddoniaeth deunyddiau a thechnoleg peirianneg.