Metalurgi Bubuk: Proses, Manfaat, dan Kerugian

Metalurgi Bubuk atau P/M adalah proses manufaktur untuk menghasilkan objek jadi atau setengah jadi dengan menekan bubuk logam ke dalam cetakan yang sesuai. Ini adalah salah satu proses termurah yang memberikan kualitas tinggi, kekuatan tinggi, bentuk kompleks dengan tingkat akurasi yang tinggi. Faktor-faktor ini membuat proses ini paling cocok untuk produksi massal. Ini terutama melibatkan empat langkah dasar.

1. Persiapan Bubuk: 2. Pengadukan dan Pengacakan: 3. Pemadatan: 4. Sintrasi:

Kadang-kadang, proses ini dilakukan dengan beberapa operasi sekunder seperti sizing, coining, infiltrasi, pengeringan panas, dll.

Metalurgi bubuk adalah teknologi yang terus berkembang. Hampir semua logam dapat dicetak dengan teknologi P/M tetapi sebagian besar bubuk besi digunakan dengan beberapa elemen pelingkasan seperti tembaga, grafit yang memberikan kekuatan yang lebih besar.

Pelajari lebih lanjut tentang proses ini dengan kelebihan dan kerugiannya dalam artikel ini.

Proses Metalurgi Bubuk:

Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, P/M melibatkan empat proses dasar. Ini adalah:

1. Persiapan Bubuk:

Ini adalah langkah pertama dan dasar untuk menghasilkan objek apa pun dengan proses metalurgi bubuk. Setiap materi dapat dikonversi menjadi bubuk. Ada berbagai proses untuk menghasilkan bubuk seperti atomisasi, penggerusan, reaksi kimia, proses elektrolisis, dll.

2. Pengadukan dan Pengacakan:

Seperti namanya, langkah ini melibatkan pengadukan bubuk dari dua atau lebih materi untuk menghasilkan materi aloi yang kuat sesuai dengan kebutuhan produk. Proses ini memastikan distribusi yang merata dari bubuk dengan aditif, pengikat, dll. Kadang-kadang pelumas juga ditambahkan dalam proses pengacakan untuk meningkatkan karakteristik aliran bubuk.

3. Pemadatan:

Pemadatan berarti menekan campuran bubuk yang telah disiapkan ke dalam cetakan yang telah ditetapkan. Langkah ini memastikan untuk mengurangi ruang kosong dan meningkatkan kepadatan produk. Bubuk dipadatkan dalam cetakan dengan penerapan tekanan untuk membentuk produk yang disebut green compact (produk yang dihasilkan dari pemadatan). Ini melibatkan rentang tekanan dari 80 hingga 1600 MPa. Tekanan ini tergantung pada properti bubuk logam dan pengikat.

Untuk bubuk lemah tekanan pemadatan sekitar 100 – 350 MPa. Untuk baja, besi, dll. tekanannya berada di antara 400 – 700 MPa.

4. Sintrasi:

Green compact, yang dihasilkan dari pemadatan, tidak terlalu kuat dan tidak dapat digunakan sebagai produk akhir. Langkah ini melibatkan pemanasan green compact pada suhu yang lebih tinggi yang memastikan ikatan permanen yang kuat di antara partikel yang berdekatan. Proses ini memberikan kekuatan pada green compact dan mengubahnya menjadi produk akhir. Suhu sintrasi umumnya sekitar 70 hingga 90 persen dari suhu leleh bubuk logam.

5. Operasi Sekunder

Objek yang telah disintrasi lebih poros dibandingkan materi yang padat sepenuhnya. Kepadatan produk tergantung pada kapasitas press, suhu sintrasi, tekanan pemadatan, dll. Kadang-kadang, produk tidak memerlukan kepadatan tinggi dan produk yang telah disintrasi langsung digunakan sebagai produk akhir. Namun kadang-kadang, produk yang sangat padat diperlukan (misalnya pembuatan bantalan dll.) di mana produk yang telah disintrasi tidak dapat digunakan sebagai produk jadi. Itulah mengapa operasi sekunder diperlukan untuk mendapatkan kepadatan tinggi dan akurasi dimensi yang tinggi. Operasi sekunder yang paling umum digunakan adalah sizing, pengeringan panas, coining, infiltrasi, impregnasi, dll.

Keuntungan dan Kerugian:

Keuntungan:

• P/M hemat biaya untuk produksi massal karena tidak ada biaya tenaga kerja, biaya pemesinan lanjutan, dll.
• Proses ini tidak memerlukan operator yang terlatih tinggi.
• Beberapa aloi hanya dapat dihasilkan dengan teknologi P/M.
• Tingkat produksi tinggi. Dapat menghasilkan 500 hingga 1000 potongan dalam satu jam.
• Bentuk kompleks dapat dihasilkan.
• Produk bimetalik dan berlapis dapat dengan mudah dihasilkan dengan metode P/M.

Kerugian:

• Biaya peralatan tinggi.
• Hemat biaya hanya untuk produksi massal.
• Desain yang rumit sulit dihasilkan karena kemampuan aliran bubuk logam yang rendah.
• Tidak dapat menghasilkan produk padat yang sepenuhnya seragam.
• Ukuran produk dibatasi karena kapasitas press.
• Beberapa bubuk logam yang dapat menyebabkan ledakan dalam bentuk bubuk tidak dapat digunakan.
• Properti dampak dan fatigue rendah dari produk akhir.
• Sulit mencetak logam dengan titik leleh rendah dengan teknologi P/M.

Aplikasi:

• Alat potong seperti alat karbida semen, alat keramik, dll. adalah produk metalurgi bubuk.
• Bushing listrik yang dibuat dengan mencampur Cu dan Ag dengan grafit adalah produk P/M.
• Nozzle untuk roket dan peluru.
• Bagian kecil dalam aplikasi otomotif dan peralatan rumah tangga di mana kemampuan untuk menghasilkan bentuk akhir yang hampir sama memerlukan pemesinan minimum memberikan keuntungan ekonomi yang kuat.
• Bantalan, Bushing, dll.
• Logam lunak magnet seperti Fe, Fe-3Si, dll. dapat dengan mudah dibentuk menjadi bentuk akhir dengan P/M.

Itulah semua tentang proses metalurgi bubuk dengan keuntungan dan kerugiannya. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang artikel ini, tanyakan dengan mengomentari. Jika Anda menyukai artikel ini, jangan lupa bagikan di jaringan sosial. Langganan situs web kami untuk artikel yang lebih informatif. Terima kasih telah membacanya.