Metalurgi serbuk adalah proses untuk menyiapkan bubuk logam dan menggunakan bubuk logam (atau campuran logam dan non-logam) sebagai bahan baku untuk membentuk bagian dan produk dengan pencetakan dan sintering. Sebagai bahan baku utama industri, serbuk logam banyak digunakan di bidang permesinan, metalurgi, industri kimia, dan bahan kedirgantaraan. Bubuk logam adalah bahan baku dasar industri metalurgi serbuk, serta keluaran dan kualitasnya menentukan perkembangan industri metalurgi serbuk. Dalam artikel ini, kita akan melihat dari dekat metode pembuatan serbuk logam .
Cara Pembuatan Serbuk Logam
Bubuk logam biasanya merupakan agregat partikel logam kurang dari 1 mm, dan tidak ada pengaturan yang seragam tentang pembagian interval ukuran partikel.
Metode yang umum digunakan adalah sebagai berikut:partikel antara 1000~50μm adalah bubuk konvensional; 50~10μm adalah bubuk halus; 10~0,5μm adalah bubuk yang sangat halus; <0,5μm adalah bubuk ultrahalus; 0.1~100nm adalah bubuk nano.
Masing-masing partikel bubuk dapat berupa kristal atau sejumlah kristal tergantung pada ukuran partikel dan metode preparasi.
Saat ini, ada lusinan metode untuk memproduksi bubuk secara industri. Namun, dalam hal analisis aktual dari proses produksi, itu terutama dibagi menjadi metode mekanis dan fisik-kimia, yang dapat diperoleh dari pemurnian langsung logam padat, cair, dan gas, dan senyawa logam dalam keadaan berbeda diperoleh. dengan reduksi, pirolisis, dan elektrolisis.
Karbida, nitrida, borida, dan silisida dari logam tahan api umumnya dapat diperoleh secara langsung dengan metode peracikan atau reduksi-kombinasi. Bentuk, struktur, dan ukuran partikel dari bubuk yang sama seringkali sangat bervariasi tergantung pada metode pembuatannya.
Metode Pembuatan Serbuk Logam
Metode mekanis adalah cara pemrosesan untuk memecah logam menjadi bubuk dengan ukuran partikel yang diinginkan melalui gaya eksternal mekanis, dan komposisi kimia bahan dalam preparasi proses secara substansial tidak berubah.
Metode yang saat ini banyak digunakan adalah ball milling dan grinding, yang memiliki keunggulan proses yang sederhana dan hasil yang besar, dan dapat menyiapkan bubuk ultrafine dari logam dan paduan dengan titik leleh tinggi yang sulit untuk mendapatkan dengan metode konvensional.
Metode penggilingan bola terutama dibagi menjadi metode bola bergulir dan metode penggilingan bola getaran, yang menggunakan mekanisme di mana partikel logam diregangkan pada tingkat regangan yang berbeda untuk pecah dan halus .
Metode ini terutama cocok untuk preparasi serbuk seperti paduan Sb, Cr, Mn, dan Fe-Cr. Ini memiliki keuntungan dari operasi terus menerus, efisiensi produksi yang tinggi, cocok untuk penggilingan kering dan penggilingan basah, dan dapat digunakan untuk persiapan bubuk berbagai logam dan paduan.
Kelemahannya adalah selektivitas bahannya tidak kuat, dan sulit untuk diklasifikasikan selama proses pembuatan bedak.
Gambar TEM dari sampel bubuk yang diperoleh dengan penggilingan bola untuk 12 jam (a), 18 jam (b), dan 24 jam (c) dengan kecepatan 150r/menit
Metode penggilingan adalah menyemprotkan gas terkompresi melalui nosel khusus dan menyemprotkannya ke zona penggilingan, sehingga menyebabkan bahan di zona penggilingan saling bertabrakan dan bergesekan menjadi bubuk. Setelah aliran udara mengembang, bahan naik ke zona klasifikasi, dan bahan ukuran partikel diurutkan oleh pengklasifikasi turbin, dan bubuk kasar yang tersisa dikembalikan ke zona penggilingan untuk melanjutkan penggilingan sampai ukuran partikel yang diperlukan dipisahkan.
Metode penggilingan banyak digunakan dalam penghancuran ultra-halus non-logam, bahan baku kimia, pigmen, abrasive, obat perawatan kesehatan, dan industri lainnya. Karena penggilingan diproduksi dengan metode kering, proses dehidrasi dan pengeringan bahan dihilangkan. Produk ini memiliki kemurnian tinggi, aktivitas tinggi, dispersibilitas yang baik, ukuran partikel halus dan distribusi yang sempit, dan permukaan partikel yang halus.
Namun, metode penggilingan memiliki biaya produksi yang tinggi, dan dalam proses produksi bubuk logam, gas inert terus menerus atau gas nitrogen harus digunakan sebagai sumber gas terkompresi, dan konsumsi gasnya besar, sehingga hanya cocok untuk menghancurkan dan menggiling logam rapuh dan paduan.
The atomisasi umumnya dilakukan dengan menggunakan gas bertekanan tinggi atau cairan bertekanan tinggi atau pisau yang berputar pada kecepatan tinggi untuk memecah logam cair atau paduan bersuhu tinggi, bertekanan tinggi menjadi tetesan halus, dan kemudian mengembun dalam kolektor untuk mendapatkan bubuk logam ultrafine.
Metode atomisasi adalah salah satu metode utama untuk memproduksi bubuk logam dan paduan, dan tidak ada perubahan kimia dalam proses ini. Metode atomisasi umumnya diterapkan pada produksi serbuk logam seperti Fe, Sn, Zn, Pb, Cu, dll., dan juga dapat digunakan untuk produksi serbuk paduan seperti perunggu, kuningan, baja karbon, dan baja paduan.
atomisasi
Bedak yang diatomisasi memiliki keunggulan kebulatan tinggi, ukuran partikel serbuk yang dapat dikontrol, kandungan oksigen yang rendah, biaya produksi yang rendah, dan kemampuan beradaptasi untuk produksi berbagai serbuk logam. Ini telah menjadi arah pengembangan utama dari kinerja tinggi dan teknologi persiapan bubuk paduan khusus.
Namun, metode atomisasi memiliki cacat efisiensi produksi yang rendah, hasil bubuk ultrafine yang rendah, dan konsumsi energi yang relatif besar.
Struktur mikro bubuk baja tahan karat cetak 3D
Metode fisikokimia mengacu pada metode untuk memproduksi bubuk ultrahalus dengan mengubah komposisi kimia atau keadaan agregasi bahan mentah selama persiapan bubuk. Menurut prinsip kimia yang berbeda, dapat dibagi menjadi metode reduksi, metode elektrolisis, dan metode penggantian kimia.
Reduksi adalah metode reduksi oksida logam atau garam logam dengan menggunakan zat pereduksi dalam kondisi tertentu untuk mendapatkan bubuk logam atau paduan dan merupakan salah satu yang paling banyak digunakan metode penggilingan dalam produksi.
Agen pereduksi yang umum digunakan adalah zat pereduksi gas (seperti hidrogen, pengurai amonia, konversi gas alam, dll.), zat pereduksi karbon padat (seperti arang, kokas, antrasit , dll.) dan zat pereduksi logam (seperti kalsium, magnesium, natrium, dll.).
Hidrogenasi dehidrogenasi dengan hidrogen sebagai media reaksi adalah metode preparasi yang paling representatif. Ini menggunakan karakteristik hidrogenasi mudah dari logam bahan baku, menghidrogenasi logam dengan hidrogen pada suhu tertentu untuk membentuk hidrida logam, dan kemudian secara mekanis memecah hidrida logam yang diperoleh menjadi bubuk dengan ukuran partikel yang diinginkan, dan kemudian memecah logam. hidrida. Hidrogen dalam bubuk dihilangkan di bawah vakum untuk mendapatkan bubuk logam.
Metode reduksi terutama diterapkan pada preparasi serbuk logam (paduan) seperti titanium , besi, tungsten , molibdenum , niobium , dan tungsten-renium.
Misalnya, titanium (bubuk) mulai bereaksi hebat dengan hidrogen pada suhu tertentu. Ketika kandungan hidrogen lebih dari 2,3%, hidrida longgar dan mudah dihancurkan menjadi partikel halus bubuk titanium hidrida. Bubuk titanium hidrida didekomposisi pada suhu sekitar 700 ° C dan sebagian besar hidrogen terlarut di dalamnya dihilangkan untuk mendapatkan bubuk titanium.
Kelebihan metode reduksi adalah pengoperasian yang sederhana, kontrol parameter proses yang mudah, efisiensi produksi yang tinggi, biaya rendah, dan cocok untuk produksi industri. Kekurangannya hanya cocok untuk bahan logam yang mudah bereaksi dengan hidrogen dan menjadi rapuh serta mudah pecah setelah penyerapan hidrogen.
Elektrolisis adalah metode di mana bubuk logam diendapkan pada katoda dengan melelehkan larutan garam atau garam secara elektrolisis. Larutan elektrolitik berair dapat menghasilkan serbuk logam (paduan) seperti Cu, Ni, Fe, Ag, Sn, dan Fe-Ni, dan garam cair elektrolitik dapat menghasilkan serbuk logam seperti Zr, Ta, Ti, dan Nb.
Kelebihan metode elektrolisis adalah kemurnian bubuk logam yang disiapkan relatif tinggi, dan kemurnian bubuk unsur dapat mencapai 99,7% atau lebih.
Selain itu, metode elektrolisis dapat mengontrol ukuran partikel bubuk dengan baik, dan bubuk ultrafine dapat diperoleh. Namun, serbuk elektrolitik mengkonsumsi listrik dalam jumlah besar dan memiliki biaya penggilingan yang tinggi.
Preparasi elektrolisis ultrasonik perangkat serbuk besi
Metode hidroksil mengacu pada sintesis logam tertentu (besi, nikel , dll.) dan karbon monoksida menjadi senyawa karbonil logam, yang kemudian didekomposisi secara termal menjadi bubuk logam dan karbon monoksida. Secara industri, metode hidroksil terutama digunakan untuk menghasilkan serbuk halus dan serbuk ultrafine nikel dan besi, dan serbuk paduan seperti Fe-Ni, Fe-Co, dan Ni-Co. Bubuk yang diperoleh dengan metode hidroksil sangat halus dan memiliki kemurnian tinggi, tetapi biayanya juga tinggi.
Metode penggantian bahan kimia didasarkan pada keaktifan logam, dan logam memiliki aktivitas kecil yang dipindahkan dari larutan garam logam oleh logam yang sangat aktif, dan logam diperoleh dengan substitusi diproses lebih lanjut dan disempurnakan dengan metode lain. Metode ini terutama diterapkan pada pembuatan serbuk logam tidak aktif seperti Cu, Ag, dan Au.
Terima kasih telah membaca artikel kami dan kami harap artikel ini dapat membantu Anda untuk lebih memahami metode pembuatan serbuk logam . Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang bubuk logam, Anda dapat mengunjungi Logam Tahan Api Tingkat Lanjut (LENGAN ) untuk informasi lebih lanjut.
Berkantor pusat di Lake Forest, California, AS, ARM adalah salah satu produsen &pemasok serbuk logam terkemuka di seluruh dunia, menyediakan orang-orang dengan bubuk logam tahan api berkualitas tinggi seperti serbuk tungsten dengan harga yang sangat kompetitif.
Logam
Ini mungkin bagian tersulit dari penerapan manufaktur cerdas dan Industri 4.0:Bagaimana cara membawa sistem yang ada ke dunia produksi, pengumpulan, dan analisis data mesin? Dengan kurangnya standarisasi dalam protokol perangkat lunak untuk teknologi operasional dan informasi, tampaknya mustahil un
Saat membuat bagian logam, Anda ingin memastikan bahwa produk tersebut tahan lama dan seindah mungkin. Meskipun ada beberapa cara untuk meningkatkan kualitas proyek pemesinan logam, mengatur pelapisan bubuk mungkin merupakan solusi yang baik. Pelapis bubuk biasanya merupakan pilihan yang lebih maju
Selama bertahun-tahun, perakit logam khusus telah menangani bagian fabrikasi dari sebuah proyek dan melapisi lapisan bubuk ke subkontraktor. Untuk beberapa toko, itu masuk akal. Jika ada layanan pelapisan lokal yang bekerja dengan baik, mensubkontrakkannya dapat menghemat banyak biaya overhead. Jika
Fabrikasi belum tentu merupakan industri yang harus berkembang atau menanggung konsekuensinya, tetapi manfaat dari inovasi yang terus-menerus membuat stagnasi keinginan menjadi proposisi yang bodoh. Memperbaiki alat yang digunakan dalam operasi, manajemen, dan administrasi berarti meningkatkan ting
