پودر فلزات به‌طور خاص با عبارت PM که از Powder Metal اختصار گرفته شده، توصیف می‌شود. این مواد از ذرات ریز فلزات به شکلی فشرده به‌دست‌آمده و روش تولید آن‌ها کاملاً متفاوت از شیوه سنتی است.
در تکنیک‌های قدیمی، از ذوب و قالب‌گیری برای ایجاد قطعات فلزی استفاده می‌شد. اما امروزه در فرآیند تولید با پودر فلز، امکان ایجاد قطعات با اشکال هندسی پیچیده وجود دارد. همچنین هزینه بالاتر روش سنتی که در نتیجه ذوب فلز و استفاده از ماشین‌آلات ثانویه حاصل می‌شود از معایب دیگر روش‌های قدیمی به شمار می‌رود. به همین دلیل، هر چه پیچیدگی قطعه افزایش یابد، استفاده از روش‌های سنتی هزینه بیشتری خواهد داشت.
علاوه بر مزیت هزینه کمتر، می‌توانیم ویژگی کاهش ضایعات در فرآیند تولید محصولات نهایی مثل پودر مس را نیز به‌عنوان یک ارزش افزوده در این روش مدنظر قرار دهیم. با استفاده از پودر فلز، هدر رفت مواد اولیه به حداقل ممکن می‌رسد. به‌این‌ترتیب، درحالی‌که این شیوه امکان تولید قطعات با اشکال هندسی پیچیده را فراهم می‌کند، حداقل هدر رفت و ضایعات فلز در فرآیند تولید را نیز خواهد داشت، که می‌تواند حتی به صفر نزدیک باشد.
این مزیت به دلیل انطباق بسیار بالای روش تولید قطعات با پودر فلز با تکنیک‌های کامپیوتری است. نتیجه این انطباق محصولاتی با وزن بهینه، دوام بالا، استحکام و استقامت مطلوب می‌شود که در کاربردهای حساس مانند صنعت هوافضا که کاهش وزن قطعات در آن بسیار حیاتی است، نقش تعیین‌کننده‌ای در توسعه استفاده از این شیوه تولید قطعات فلزی، ایفا می‌کند.
کاربرد پودر فلزات
محصولات حاصل از تولید با استفاده از این روش مانند پودر برنز، در صنایع مختلف، ازجمله صنایع خودروسازی، صنایع دریایی، تجهیزات پزشکی و درمانی، و دیگر کاربردها، قابل استفاده هستند. این موارد به‌صورت گسترده در محصولاتی که روزانه با آن‌ها سروکار داریم، مشاهده می‌شود.
مثال‌هایی از این قبیل شامل قطعات موتور خودروها می‌شوند، که از پودر فلز به دست می‌آیند. همچنین، فیلامنت‌های مورد استفاده در لامپ‌ها نیز از این طریق تولید می‌شوند. قطعات ترمز و تجهیزات آزمایشگاهی نیز به‌وسیله همین تکنیک ایجاد می‌گردند.
با توسعه روش‌های بهتر تولید پودر فلزات از طریق بهره‌گیری از متدهای نوین، قابلیت‌ها و دامنه استفاده از این محصولات می‌تواند به‌صورت گسترده‌تری افزایش یابد.
پودر فلزات چه کاربردی دارند؟
اصول اولیه ساخت
عمدتاً قطعات PM در سه مرحله تولید می‌گردند: مخلوط‌سازی پودر فلزات، قالب‌گیری، و سپس بسته‌بندی یا تشدید. البته ممکن است نیاز به اعمال حرارت باشد تا قطعات با ویژگی‌های مطلوب برای صنعت به دست آیند. این فرآیند حرارتی باعث تنظیم چگالی و ابعاد قطعه شده و سطح آن را بهبود می‌بخشد.
ترکیب و عبور فلزات از صافی برای آماده‌سازی در فرآیند پودر فلزات انجام می‌شود. پودرها ممکن است اشکال و ابعاد متنوعی داشته باشند؛ به‌عنوان‌مثال، برخی از آن‌ها ممکن است به شکل کروی باشند.
روش‌های متنوعی برای به دست آوردن پودرهای فلزی مانند پودر مس وجود دارد که تجزیه، واکنش‌های شیمیایی، اتمیزه کردن (پودرهای اتمیزه)، خرد کردن یا ریز سازی، الکترولیز و احیای حالت جامد ازجمله آن‌ها هستند. در هر یک از این فرآیندها، به‌اندازه و شکل ذرات فلزی تولید شده اهمیت زیادی داده می‌شود. این نکته باید در زمان استفاده از پودر فلزی برای ساخت قطعات PM مدنظر قرار گیرد.
قالب‌گیری، با استفاده از فشار از پیش تعیین شده و هماهنگ با نیازهای قطعه، صورت خواهد گرفت. به‌طور عمومی، این فشار در دمای اتاق به پودر فلز وارد می‌شود، درحالی‌که مرحله سفت‌شدن یا سخت‌شدن قطعه در دماهای بالاتر صورت می‌گیرد.
مرحله سخت‌شدن قطعه باید تحت شرایط خاص و کنترل‌شده ازنظر فشار اتمسفریک صورت گیرد. پس از این مرحله، از حرارت‌های ثانویه برای ارتقاء ویژگی‌های فیزیکی و دقیق‌تر کردن ابعاد قطعه بهره‌مند خواهیم شد.
برای ساخت پودر فلزات چه اصول هایی وجود دارد؟
نحوه تبدیل قطعات پودر فلز به شکل دلخواه
در یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تولید قطعات پودر فلزات که هنوز هم به کار گرفته می‌شود، قطعات با ترکیب پودرهای فلز آهن با ذرات کمتر از ۱۸۰ میکرون، به همراه افزودنی‌هایی نظیر کربن، مس یا نیکل و مواد روان کننده تولید می‌شوند. موم نرم‌کننده در این فرآیند کمک می‌کند تا پودر فلز بهتر در قالب جا بیافتد و شکل مناسبی به خود بگیرد.
سپس این ترکیب را در دما و فشار کنترل‌شده در کوره حرارت می‌دهیم. این کار باعث می‌شود تا پودر فشرده با ایجاد پیوندهایی با پودرهای مجاور به استحکام مورد نظر برسد.
قطعه به‌دست‌آمده در این مرحله به‌شدت نزدیک به قطعه ایده‌آلی که مصرف‌کننده مدنظر دارد خواهد بود. بااین‌حال، هنوز حدود ۵ تا ۱۵ درصد تخلخل وجود دارد و به همین دلیل ممکن است نسبت به قطعات بدون تخلخل، ضعیف‌تر باشد.
اهمیت به‌کارگیری تکنیک پودر فلزات
علاوه بر مزیت‌های گفته شده در بالا، استفاده از این شیوه به دلایل زیرتوصیه می‌شود:
- برای تولید قطعاتی با ترکیب فلزات و غیرفلز، این روش ارجحیت دارد.
- با توجه به قابلیت اتوماسیون و سرعت بالا، این تکنیک دارای صرفه اقتصادی بالایی است.
- در تهیه آلیاژهایی از دو فلز با نقطه ذوب متفاوت (مانند مس و تنگستن)، روش پودر فلزات بهترین راه عملی است.
- قادر به تولید با نرخ بالا، به میزان بیش از 500 تا 1000 قطعه در ساعت، بوده و تولید قطعات خاص را سهل می‌کند.
- ویژگی دسترسی به رِنج وسیعی از ترکیبات را داشته و ضایعات ماشین‌کاری را به حداقل می‌رساند یا حتی حذف می‌کند.
- گاهی به دلیل محدودیت‌های ابعادی، هندسه‌ی قطعه یا نوع آلیاژ، استفاده از روش‌های دیگر ناممکن است. به‌عنوان‌مثال، برای تولید رشته‌های بسیار کوچک و مقاوم از تنگستن که از نظر سختی ویژه هستند، روش‌های دیگر غیرقابل استفاده بوده و تنها با بهره‌گیری از تکنولوژی متالورژی پودر امکان‌پذیر خواهد بود.
اهمیت استفاده از پودر فلزات
فلزات استفاده شده در این فرایند
اصلی‌ترین فلزات مورد استفاده در این فرایند، آهن و فولاد هستند که همراه با فلزات زیر، به تحولات عظیمی در این صنعت منجر شده‌اند:
- مس
- قلع
- تیتانیوم
- تنگستن
- آلومینیوم
- فولاد ضدزنگ
- کاربید تنگستن
- و انواع فلزات گران‌بها
هرکدام از این عناصر، نقش مهمی در تحولات و پیشرفت‌های این صنعت ایفا می کنند.
تهیه محصولات معتبر
در صورت تمایل به خرید پودر برنز یا محصولات مشابه، به شرکت فرآورده‌های متالورژی سهند مراجعه نمایید و از محصولات باکیفیت و مطابق با استانداردهای بین‌المللی این شرکت بهره‌مند شوید.
شرکت فرآورده‌های متالورژی پودری سهند با بیش از 40 سال سابقه درخشان، به دلیل تکنولوژی بومی، تجربه فنی بسیار، و استفاده از کارکنان ماهر و متخصص، توانسته است محصولاتی باکیفیت برتر ارائه داده و به جلب رضایت مشتریان بپردازد. این شرکت با دریافت گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت ISO-9001-2000، تعهد خود را به تولید قطعات با استانداردهای بین‌المللی نشان داده است.
فعالیت‌های این مجموعه، علاوه بر تأمین نیازهای داخلی، به جلوگیری از خروج ارز و کاهش وابستگی به واردات مواد اولیه منجر شده و با بومی‌سازی صنایع و تأمین مواد اولیه داخلی، به تحقق اهداف داخلی سازی تکنولوژی و مقابله با تحریم‌های ظالمانه نیز کمک کرده است.
