Metalurgi serbuk adalah istilah yang mencakup berbagai cara di mana bahan atau komponen dibuat dari serbuk logam. Proses ini dapat menghindari, atau sangat mengurangi, kebutuhan untuk menggunakan proses penghilangan logam, sehingga secara drastis mengurangi kehilangan hasil dalam pembuatan dan seringkali menghasilkan biaya yang lebih rendah.
Metalurgi serbuk adalah proses pembentukan logam di mana serbuk logam yang dipadatkan dipanaskan sampai tepat di bawah titik lelehnya. Meskipun prosesnya telah ada selama lebih dari 100 tahun, selama seperempat abad terakhir ini telah diakui secara luas sebagai metode unggul untuk membuat suku cadang berkualitas tinggi untuk berbagai aplikasi penting.
Keberhasilan ini antara lain disebabkan oleh keunggulan yang ditawarkan proses tersebut dibandingkan teknologi pembentukan lainnya seperti penempaan dan pengecoran logam, keunggulan dalam penggunaan material, kompleksitas bentuk, dan kontrol bentuk di sekitar jaringan. membentuk. Ini pada gilirannya berkontribusi pada keberlanjutan dan menjadikan metalurgi serbuk sebagai teknologi hijau yang diakui.
Proses Metalurgi Serbuk
Teknologi produksi ini umumnya melibatkan semua atau sebagian besar langkah proses berikut:
Produksi Serbuk Logam
Mencampur dan Memadukan
Pemadatan dan pembentukan bedak
Sintering compact untuk meningkatkan integritas dan kekuatan
Terkadang, proses ini diselesaikan dengan beberapa operasi sekunder seperti sizing, coining, infiltrasi, hot forging, dll.
1. Produksi bubuk
Hampir semua serbuk besi untuk produksi komponen PM diproduksi baik menggunakan proses besi spons atau dengan atomisasi air. Bubuk logam non-ferrous yang digunakan untuk aplikasi PM lainnya dapat dibuat dengan beberapa proses.
2. Pencampuran bubuk
Ini sering dapat mencakup penggabungan aditif paduan dalam bentuk bubuk unsur atau penggabungan pelumas tekan.
3. Membentuk bubuk campuran menjadi kompak
Proses konsolidasi yang dominan melibatkan press-fitting dari set alat kaku yang mencakup die, punch, dan mungkin mandrel atau batang inti. Namun, ada beberapa proses konsolidasi lain yang digunakan dalam aplikasi khusus.
4. Sintering compact untuk meningkatkan integritas dan kekuatan
Langkah proses ini melibatkan pemanasan bahan, biasanya dalam atmosfer pelindung, ke suhu di bawah titik leleh konstituen utama.
Dalam beberapa kasus, konstituen minor dapat membentuk fase cair pada suhu sintering; kasus tersebut digambarkan sebagai fase cair sintering. Mekanisme yang terlibat dalam fase padat dan fase cair sintering dibahas secara singkat di bagian selanjutnya.
5. Operasi sekunder
Penerapan proses finishing pada bagian yang disinter. Dalam metalurgi serbuk, proses seperti itu sering disebut sebagai "operasi sekunder".
Keuntungan dari proses metalurgi serbuk
Meminimalkan pengerjaan mesin dengan memproduksi suku cadang pada atau mendekati dimensi akhir
Meminimalkan kerugian skrap dengan biasanya menggunakan lebih dari 97% bahan mentah di bagian jadi
Memungkinkan berbagai sistem paduan
Menghasilkan kualitas permukaan yang baik
Menyediakan bahan yang dapat diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatan atau ketahanan aus
Menyediakan porositas terkontrol untuk pelumasan atau penyaringan sendiri
Memfasilitasi pembuatan bentuk kompleks atau unik yang tidak praktis atau tidak mungkin dilakukan dengan proses pengerjaan logam lainnya
Cocok untuk produksi komponen volume sedang hingga tinggi
Menyediakan keandalan kinerja jangka panjang dalam aplikasi penting
FAQ.
Apa yang dimaksud dengan metalurgi serbuk?
Metalurgi serbuk adalah proses pembentukan logam yang dilakukan dengan memanaskan serbuk logam yang dipadatkan hingga tepat di bawah titik lelehnya.
Apa prinsip metalurgi serbuk?
Metalurgi serbuk adalah metode yang sangat berkembang dalam pembuatan komponen berbentuk jaring yang andal dengan mencampurkan bubuk unsur atau pra-paduan menjadi satu, memadatkan campuran ini dalam cetakan, dan menyinter atau memanaskan bagian yang ditekan dalam atmosfer tungku yang terkontrol untuk mengikat partikel.
Di mana metalurgi serbuk digunakan?
Bantalan dan berbagai bagian roda gigi adalah contoh aplikasi Metalurgi Serbuk pada perkakas listrik DIY dan “barang putih” domestik. Sikat karbon grafit logam juga digunakan secara luas di motor listrik dan generator untuk peralatan rumah tangga, mobil, dan perkakas listrik.
Apa manfaat metalurgi serbuk?
Keunggulan Proses Metalurgi Serbuk
Meminimalkan pengerjaan mesin dengan memproduksi suku cadang pada, atau mendekati, dimensi akhir.
Meminimalkan kerugian skrap dengan biasanya menggunakan lebih dari 97% bahan baku awal di bagian akhir.
Mengizinkan berbagai macam sistem paduan.
Menghasilkan permukaan akhir yang bagus.
Bubuk apa yang digunakan dalam metalurgi serbuk?
Serbuk logam yang biasa digunakan dalam produk manufaktur:
Bubuk Aluminium.
Bubuk Bismut.
Bubuk Kadmium Oksida.
Tembaga Granular.
Bubuk Besi.
Bubuk Mangan.
Bubuk Nikel.
Oksida tembaga merah dan hitam.
Apa yang dimaksud dengan metalurgi serbuk dalam keramik?
Teknik dasar metalurgi serbuk (PM) untuk membuat bagian keramik dan logam melibatkan empat langkah:membuat serbuk dari logam atau keramik, mencampur atau memblender, menekan atau mengkonsolidasikan, dan sintering atau pembakaran. Metode mekanis untuk membuat bubuk dari bahan keramik adalah penggilingan, yang menghaluskan ukuran bubuk.
Apa tujuan dasar pengepresan bedak?
Pengepresan serbuk adalah pemadatan serbuk menjadi bentuk geometris. Pengepresan biasanya dilakukan pada suhu kamar. Ini menciptakan bagian padat yang disebut compact hijau. Kekuatan bagian yang ditekan dan tidak disinter ini, (kekuatan hijau), bergantung pada kompatibilitas, pengikat dapat digunakan untuk meningkatkan kompatibilitas.
Bagaimana bubuk logam dibuat?
Bijih logam dihancurkan dan kemudian dicampur dengan bahan lain, biasanya karbon. Setelah campuran selesai, itu dimasukkan melalui tungku untuk membuat reaksi yang menurunkan kadar oksigen dan karbon dalam bubuk. Ini membutuhkan bijih dengan kemurnian yang relatif tinggi untuk mendapatkan produk akhir yang diinginkan.
Seberapa kuat serbuk logam?
Baja tempa bubuk dapat menghasilkan tingkat kekuatan tinggi (UTS hingga sekitar 950 N/mm² sebagai yang ditempa dan 2050 N/mm² dengan perlakuan panas; tegangan luluh tarik hingga sekitar 650 N/mm² sebagai ditempa dan 1760 N/mm² dengan perlakuan panas) dengan lebih tinggi tingkat keuletan (5-18% Perpanjangan).
Apa bedanya metalurgi serbuk dengan pengecoran?
Dalam proses metalurgi serbuk semua logam dalam bentuk serbuk. Dalam pengecoran logam dipanaskan di atas titik lelehnya dan dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan dingin. Bagian tersebut kemudian dikerjakan untuk mendapatkan bagian yang akurat.
Apakah metalurgi serbuk merupakan manufaktur aditif?
Metalurgi Serbuk/Pembuatan Aditif Analisis unsur serbuk logam dan bagian logam yang diproduksi oleh AM. Bagian integral dari pengembangan produk industri adalah pembuatan prototipe dan sampel awal, terlepas dari apakah produk tersebut berupa sekrup sederhana atau bagian kompleks dari pesawat terbang.
Apa kerugian dari metalurgi serbuk *?
Tingginya biaya perkakas dan peralatan. Ini terutama merupakan batasan ketika volume produksi kecil. Bagian berbentuk besar atau kompleks sulit untuk diproduksi oleh proses PM. Bagian memiliki keuletan dan kekuatan yang lebih rendah daripada yang diproduksi dengan penempaan.
Apa kerugian dari metalurgi serbuk?
Keterbatasan metalurgi serbuk:
Biaya perkakas umumnya dan hanya dapat dibenarkan dalam produksi massal.
Biaya bahan baku sangat tinggi.
Sifat mekanis suku cadang berkualitas rendah dibandingkan dengan suku cadang yang dicor atau dikerjakan.
Dalam beberapa kasus, kerapatan berbagai bagian produk akhir dapat disebabkan oleh kompresi yang tidak merata.
Apa yang dimaksud dengan gradasi serbuk dalam metalurgi serbuk?
Tingkat Metalurgi Serbuk Magnetik Lunak meliputi besi biasa, besi silikon, besi kobalt, dan komposit magnet lunak yang lebih baru dikembangkan, yang didasarkan pada bubuk besi polos dengan tambahan pengikat/isolator yang sesuai untuk memisahkan partikel serbuk besi setelah pengawetan. pengobatan.
Mengapa sintering dilakukan?
Mengapa Sintering dilakukan dan Mengapa Penting? Sintering dilakukan untuk memberikan kekuatan dan integritas pada material serta mengurangi porositas dan meningkatkan konduktivitas listrik, translusensi, dan konduktivitas termal.
Apa empat langkah utama dalam metalurgi serbuk?
Langkah pertama dalam keseluruhan proses metalurgi serbuk (PM) adalah membuat serbuk logam. Ada empat proses utama yang digunakan dalam produksi bubuk:reduksi solid-state, atomisasi, elektrolisis, dan kimia.
Apa yang dimaksud dengan green compact dalam metalurgi serbuk?
Metalurgi Serbuk (PM) berkaitan dengan produk dan proses yang menggunakan bahan baku berupa serbuk yang dipadatkan menjadi bentuk dan ukuran yang diinginkan dengan menggunakan cetakan yang sesuai. Bedak padat ini disebut Green Compacts‟.
Dapatkah serbuk logam dilas?
Pengelasan Proyeksi Resistansi. Pengelasan proyeksi sering digunakan untuk mengelas bagian logam bubuk karena distorsi terbatas yang dihasilkan oleh proses tersebut. Alat ini mampu mengelas bagian logam bubuk karbon tinggi dan bagian yang dikeraskan dengan casing.
Apa yang disebut bubuk logam?
Logam yang dapat ditemukan dalam bentuk bubuk antara lain bubuk aluminium, bubuk nikel, bubuk besi, dan masih banyak lagi.
Apa karakteristik metalurgi serbuk?
Atribut dasar metalurgi serbuk adalah kemampuan untuk menggabungkan bahan dalam bentuk serbuk yang tidak dapat bercampur. Keuntungan unik ini memungkinkan produksi bahan gesekan di mana tembaga dan bubuk logam lainnya digabungkan dengan pelumas padat, oksida, dan senyawa lainnya.
