Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Powder forming กรรมวิธีผง - Coggle Diagram
Powder forming กรรมวิธีผง
ข้อดี
ลดหรือกำจัด กรรมวิธีกำจัดเศยต่างๆ
มีอัตราการผลิตที่สูง
รูปทรงซับซ้อน
ส่วนผสมมีความหลากหลาย สมบัติมี
ความหลากหลาย
ของเสียในกระบวนการมีน้อย
ข้อเสีย
ความแข็งแรงในหลายชิ้นงานมีไม่มากนัก
เครื่องมือมีราคาแพง
วัสดุผงมีราคาแพง
อาจมีการเปลี่ยนรูปทรงเล็กน้อยตอนให้ความร้อน
ความหนาแน่นในแต่ละจุดอาจมีความแตกต่างกัน
ต้องมีเครื่องมือเสริมเพื่อความปลอดภัยจากการใช้ผงโลหะ
กรรมวิธีผง มีขั้นตอนดังนี้
1.การผลิตผง (Powder production)
2.การผสม (Blending)
3.การอัด (Compaction)
4.การให้ความร้อน (Sintering)
5.กระบวนการระยะสุดท้าย (Finishing operation)
การผสมผงโลหะ (Blending metal powders)
เป็นขั้นตอนที่นำผงไลนะ ที่ผลิตใด้ หรือ ที่มี นำมาผสม โคยจุดประสงค์ของการนำผงโลนะมาผสมกับมีดังนี้
1 เพื่อสามารถปรับสมบัติทางกายกาพและทางเชิงกถของขึ้นงาบที่ผลิตจาก PM
เพื่อควบคุมการการกระจายด้วของขนาดของอนุภาคให้เหมาะสม
3 เพื่อเพื่มสารหลอลื่น ช่วยในการ ไหล ลดแรงเสียคทานระทวางอนุภาคของโลทะ ตัวอย่างของ
สารหลอลื่นเช่น stearic acid หรืง zinc stearate ในอัตราส่วม 0.25-5% โดยน้ำหนัก
เพื่อเพิ่มตัวประสาน (binder) และสารเพิ่มเติมอื่น1 ที่จะเป็นประไยชน์ในขั้นตอนต่อาไป
ㆍสิ่งที่ต้องพึ่งระวังคือสารปนเปื้อนต่างา และต้องระมัดระวังในเวลาที่ใช้ในการผชมที่นานเกินไป
เพราะอาจทำให้อนุภาดเปลี่ยนรูปทรงได้
ㆍผงอนุภาคตามารถผศมไส้ในกาวะอากาศปกติ ในที่มีก๊ซเพื่อย (ป้องกันปฏิกริยา oxidation) หรือ
ในของเหลวก็ได้
ㆍ เนื่องจากไคยธรรมชาติอนุภาคประเกทผงจะมีอัตราพื้นที่ผิวดอปริมาตร สูง ผงสามารถมีการขัดถู
หรือ เกิดปฏิกริยาทำให้เกิดการระเบิดได้ เช่น ผงโลพะในกลุ่ม อะกูมินัม แมกนีเซียม ไทเทเนียม
เซอร์โคเนียม
การอัดผงโลหะ (Compaction of Metal Powders)
การอัด (compaction) คือขั้นตอนที่ผงโลหะที่ผสมเสร็จเรียบร้อยแล้ว ถูกอัดเข้าในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้รูปทรงตามต้องการ
การอัดนั้นมีจุตประสงค์เพื่อ ให้ได้รูปทรงที่ต้องการ ความหนาแน่น ที่เหมาะสม
Isostatic pressing
ㆍGreen compacts ถ้าได้รับการอัดแบบ hydrostatic
pressure นั้นจะมีควาสม่ำเสมอ และความหนาแน่นที่ดี
ㆍในกระบวนการที่เรียกว่า cold isostatic pressing (CIP) นั้น ผงโลหะจะถูกใส่ไปใน แมพิมพ์ที่เป็นยางที่ทำมาจากยาง เช่น กลุ่ม neoprene urethane polyvinyI chloride และยางกลุ่มอื่นๆ
Hot Isostatic pressing
ในกระบวนการที่เรียกว่ hot isostatic pressing (HIP) นั้นภาชนะที่ใส่ผงโลนะผสมนั้น จะทำ
จากโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง และใช้แรงคันในกลุมก๊าซเฉื่อย
Hot Isostatic pressing
ข้อดีของ Hot Isostatic Pressing (HIP)
ได้ขึ้นงานที่มีความหนาแน่น โครงสร้างของ grลก ที่สม่ำสมอ จากการที่มีแรงอัดจากทุกทิศทาง
โดยทั่วไป HIP สามารถอัดขึ้นงานใหญ่ได้
ข้อจำกัดของ Hot Isoslatic Pressing (HIP)
พิกัดความเผื่อจะมากกว่ากระบวนการอัดอื่นๆ
เครื่องมือมีราคาแพง และใช้เวลาในการผลิตนานกว่ากระบวนการอัดอื่นๆ
กระบวนการอัดอื่นๆ
Powder-injection molding (PIM) หรืo meta-injection molding (MIM) เหมาะสำหรับผงโถหะที่มีจุด
หลอมเหลมสูงกว่า 1000*C
ㆍสามารถผถิตรูปทรงที่ชับช้อนได้ โดยกพาะขึ้นงานที่มีความหนาน้อยาเช่น 5 mm และมีสมบัติเชิงกลที่ดี
ㆍมีพิกัดความเพื่อ (dimensional tolerance) ที่ดี
ㆍ มีอัตราการผลิตที่สูง
Powder Rolling (roll compaction) โดยที่ผงโลหะถูกอัดผ่านลูกรีด ในอัตราประมาณ 0. 5 m/s โดย
สามารถกระทำได้ทั้งที่อุณหภูมิห้องและ ที่อุณหภูมิสูง
Sintering
Sintering คือกระบวนการให้ความร้อนกับ green compact ภายใต้ภาวะการควบคุมบรรยากาศ
ที่อุณหภูมิตำกว่าจุดหลอมเหลวของโลนะ แต่สูงเพียงพอจะทำให้เกิดการเกิดพันธะระหวางอนุภาค
ตารางข้างล่างแสดงอุณหภูมิ และเวลาที่ใช้ในการ sintering โลทะชนิดต่างๆ
กระบวนการหลังจาก Sintering (Secondary and finishing operations)
หลังจากกระบวนการ sintering เสร็จ ในการผลิตอาจจะมีการเพิ่มกระบวนการอื่นๆเข้าไปเพื่อให้ได้
ขึ้นงานตามความต้องการมากขึ้น จึงต้องมีกระบวนการเพิ่มเติมเช่น
1.Coining and sizing เป็นกระบวนการอัด ภายใต้ภาวะความดันสูง โดยต้องการเพิ่มความถูกต้องใน
ด้านขนาค (dimensional accuracy) รวมทั้งเพิ่มความแข็งแรง และความเรียบผิวให้กับชื้นงาน
2 กระบวนการตีขึ้นรูป ในไคปิด (close-dle forging)
กระบวนการเคลือบ เพิ่มความสวยงาม เพิ่มความคงทนต่อการกัดกรอน
กระบวนการกำจัดเศษ เช่น การกัด การเจาะ การเจียระไน
กระบวนการทางความร้อน เพิ่มเติมในส่วนของความแข็งแรง และความแข็ง
ความสามารถของกระบวนการ (Process Capabilities)
เหมาะสำหรับชิ้นงานที่ทำมาจากวัสดุที่มีจุลทถอมเหลวสูง และรูปทรงมีความชับซ้อน มีค่าใช้จ่ายสูงถ้าใช้กระบวนการผลิตอื่นๆ
เหมาะกับกระบวนการผลิตที่มีอัตราการผกิดสูง
โคยทั่วไปจะสามารถได้ขึ้นงานที่ดี ไม่ต้องการกระบวนหลังจาก sintering
สามารถผสมส่วนผสมไส้หลากหลาย เพื่อปรับปรุงสมบัติของตัวชื้นงานได้ดี
ต้นทุนในการผลิดขึ้นกับความซับซ้อนของรูปทรง และกระบวนการประเกท HIP PIM จะมีต้นทุนสูงกว่ากระบวนการอื่นๆ
ข้อจำกัด
ผงโลนะ เครื่องมือ เครื่องจักรที่ใช้ มีราคาสูง
สมบัติเชิงกลค้อยกว่าที่มาจากกระบวนการขึ้นรูปเช่น การตีขึ้นรูป
ผู้ปฏิบัติต้องมีความชำนาญสูง
ข้อจำกัด