Powder Metallurgy

เพื่อสามารถปรับสมบัติทางกายภาพเเละเชิงกลของชิ้นงาน

การผลิตผงเพื่อใช้ในการขึ้นรูป เเละการผสม

กรรมวิธีผง(Powder Metallurgy) เป็นกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานโดยมีวัสดุตั้งต้นเป็นผงโลหะ วัสดุที่นิยมนามาขึ้นรูปแบบกรกรรมวิธีผงคือ ผงเหล็ก ผงทองเหลือง ผงทองแดง และผงสแตนเลส ลูกค้าสามารถเลือกวัสดุได้ตามความเหมาะสมของชิ้นงาน ทางบริษัทจึงอัดขึ้นรูปตามแบบที่ลูกค้าต้องการ โดยมีปริมาณการสั่งทำขั้นต่ำ 5,000 ชิ้นขึ้นไป จุดเด่นของ Power Metallurgy คือความสามารถในการผลิตชิ้นงานที่มีความซับซ้อนได้อย่างมีความเที่ยงตรงสูง สามารถผสมส่วนผสมได้หลากหลาย เพื่อปรับปรุงสมบัติของตัวชิ้นงาน และของเสียในกระบวนการผลิตมีน้อย

กรรมวิธีผง (Powder Metallurgy) เป็นกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานโดยมีวัสดุตั้งต้นเป็นผง นํามาอัด ให้ได้รูปทรงที่ต้องการแล้วนําไปให้ความร้อน แบบ sintering (ให้ความร้อนโดยไม่มีการหลอมเหลว) เพื่อให้ผงและส่วนผสมอื่นประสานติดกันเป็นชิ้นงานของแข็ง

การอัดผงโหละ

ในประวัติศาสตร์พบว่า กระบวนการนี้ใช้เป็นครั้งแรกโดยชาวอียิปต์ในสมัย 3000 B.C. ในการผลิตเครื่องมือ เครื่องใช้ที่ทําจากเหล็ก พบในเครื่องประดับของเผ่าต่าง ๆ ในสมัยโบราณ

ในปัจจุบันประมาณ 70% ของชิ้นงานที่ผลิตจากกรรมวิธีผงจะอยูในชิ้นส่วนของรถยนต์ เช่น piston rings, connecting rod, เกียร์, และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังพบมากในเม็ดมีด ดอกกัด ได ชิ้นส่วน แม่เหล็ก ชิ้นส่วนของเครื่องบิน เช่น landing gear, ชิ้นส่วนในเครื่องยนต์ของเครื่องบิน และ ชิ้นส่วนทางอิเล็กทรอนิกส์มากมาย

ข้อเด่นอย่างหนึ่งของ Powder Metallurgy คือ ความสามารถในการผลิตชิ้นงานที่มีความซับซ้อน ได้อย่างมีความเที่ยงตรงสูง

วัสดุที่นิยมนํามาขึ้นรูปแบบกรรมวิธีผงคือ เหล็ก ทองแดง อะลูมินัม ดีบุก นิเกิล ไทเทเนียม และ โลหะทนความความร้อน (ไนโอเบียม ทังสเตน แทนทาลัม)

click to edit

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากกรรมวิธีผง

click to edit

ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงซับซ้อน ซึ่งต้องใช้กระบวนการหลายขั้นตอนในกรรมวิธีการผลิตอื่นๆ ทั้งนี้ พิกัดความเผื่อยังอยู่ในระดับตํ่ากว่า 0.1 mmได้

ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการรวมกันของโลหะตัั้งแต่สองชนิดขึ้นไป เช่น ทองแดงรวมกบแกรไฟต์เพื่อใช้ในชิ้นส่วนของมอร์เตอร์ (ทองแดงนําไฟฟ้าดีส่วนแกรไฟต์เป็นสารหล่อลื่นที่ดี)

ผลิตภัณฑ์ที่มีความพรุน เช่น bearing ตัวควบคุมการไหล (flow regulators) สามารถทําให้ชิ้นงาน มีความพรุนได้ โดยทั่วไปจนรูพรุนมีขนาดเล็กที่สุดที่ประมาณ 0.0025 mm

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดย PM แล้วมีคุณสมบัติดีเลิศกว่ากรรมวิธีอื่น ๆ เช่น ทําแม่เหล็กคุณภาพสูง Fe14Nb2B

เป็นขั้นตอนที่นำผงโลหะที่ผลิตได้ หรือนำมาผสมโดยจุดประสงค์ของการนำของการนำโลหะมาผสมกันมีดังนี้

click to edit

เพื่อสามารถปรับสมบัติทางกายภาพเเละเชิงกลของชิ้นงาน

เพื่อเพิ่มตัวประสาน(binder)และสารเพิ่มเติมอื่นๆ

เพื่อเพิ่ม สารหล่อลื่น ช่วยในการไหล ลดแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคของโลหะ ตัวอย่างของ สารหล่อลื่นเช่น stearic acid หรือ zinc stearate ในอัตราส่วน 0.25-5%โดยน้ำหนัก

Green Compact หมายถึง ชิ้นงานที่มีความแข็งแรงของโครงสร้างจากการเข้ารูปกันได้เอง (Inter

Lock) แต่ยังไม่สามารถใช้งานได้

ขั้นตอนการอัดผงโลหt

กระบวนการเผา (Sintering) คือ กระบวนการให้ความร้อน เพื่อให้ชิ้นงานจับตัวเป็นเนื้อเดียวกัน โดยแบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ Burn-off การทำให้สารหล่อลื่นระเหยไปเพื่อป้องกันรอยแตก > High-Temperature การให้ความร้อนสำหรับ Sintering > Cooling การทำให้ชิ้นงานเย็นตัวลง

กระบวนการอัดขึ้นรูป (Compacting) คือ ขั้นตอนที่ผงโลหะถูกอักเข้าไปในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้รูปแบบที่ต้องการ

กระบวนการระยะสุดท้าย (Secondary Operation) หลังจากกระบวนการ Sintering เสร็จ ในการผลิตสามารถเพิ่มกระบวนการอื่นๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ให้ดีขึ้นและให้ได้ชิ้นงานตามความต้องการของลูกค้ามากขึ้น

click to edit

นายณัฐภัทร ประสิทธิ์สร 624713022 ห้อง a