पाउडर संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया क्या है?

पाउडर संपीड़न मोल्डिंग धातु या सिरेमिक पाउडर से भागों का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक विनिर्माण प्रक्रिया है। सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग-CIM और धातु इंजेक्शन मोल्डिंग-MIM प्रक्रिया की तुलना में, इसमें दबाव लगाकर पाउडर सामग्री को वांछित आकार में संकुचित करना शामिल है, जिससे कम लागत और कम जटिलता पर धातु या सिरेमिक भागों का उत्पादन होता है।

सामग्री

सबसे आम रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियाँ धातु पाउडर हैं जैसे लोहा, स्टील, एल्यूमीनियम, तांबा, निकल और उनकी मिश्र धातुएं। स्टेनलेस स्टील पाउडर के विभिन्न ग्रेड भी आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। सिरेमिक के लिए एल्यूमिना, ज़िरकोनिया, फेराइट्स जैसे धातु ऑक्साइड पाउडर और सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन नाइट्राइड जैसे गैर-ऑक्साइड सिरेमिक को संपीड़ित किया जाता है। अंतिम भाग के आवश्यक गुणों के आधार पर पाउडर कण आकार और वितरण को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है।

मोल्ड टूलिंग

मोल्ड टूलिंग में अत्यधिक कठोर टूल स्टील या टंगस्टन कार्बाइड से बनी एक डाई गुहा होती है। शीर्ष और निचले पंच या रैम पाउडर पर एक संपीड़न बल लगाते हैं। उच्च उत्पादन के लिए, बहु-गुहा मोल्ड का उपयोग किया जाता है। संकुचित भागों पर चिकनी सतह प्रदान करने के लिए मोल्ड सतह को एक महीन खत्म तक पॉलिश किया जाता है।

बाइंडर सिस्टम

धातु या सिरेमिक पाउडर में मोल्डिंग में सहायता के लिए बाइंडर सामग्री मिलाई जाती है। बाइंडर पाउडर प्रवाह के लिए स्नेहन और सिंटरिंग से पहले हैंडलिंग के लिए संकुचित भागों में हरी ताकत प्रदान करते हैं। विशिष्ट बाइंडर मोम, थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर और अन्य कार्बनिक एजेंट होते हैं जिन्हें आयतन के हिसाब से 5% तक मिलाया जाता है।

प्रक्रिया

मोल्ड गुहा को पहले एक नियंत्रित रियोलॉजी फीडर का उपयोग करके पाउडर मिश्रण से भरा जाता है। फिर पाउडर को 100-300 एमपीए दबाव पर पंचों के बीच संकुचित किया जाता है। यह कमरे के तापमान पर या लागू गर्मी के साथ किया जा सकता है। कॉम्पैक्ट में उच्च घनत्व प्राप्त करने के लिए दबाव, तापमान और समय को अनुकूलित किया जाता है, आमतौर पर धातुओं के लिए 7.0 ग्राम/सीसी से अधिक। फिर हरे भाग को बाहर निकाला जाता है और सिंटर किया जाता है।

सिंटरिंग

बाइंडर हटाने के बाद, हरे भागों को परमाणु विसरण द्वारा कणों को जोड़ने और कुल घनत्व तक सघन करने के लिए पिघलने बिंदु के करीब तापमान पर सिंटर किया जाता है। स्टील्स के लिए, सिंटरिंग हाइड्रोजन में 1120-1350°C पर की जाती है। एल्यूमिना और ज़िरकोनिया जैसे सिरेमिक को 1500-1800°C के बीच सिंटर किया जाता है। अंतिम भाग कोइनिंग, ताप उपचार, मशीनिंग और सतह परिष्करण जैसी द्वितीयक प्रक्रियाओं से भी गुजर सकता है।

अनुप्रयोग

पाउडर संपीड़न मोल्डिंग छोटे, जटिल धातु और सिरेमिक भागों जैसे गियर, बुशिंग, मैग्नेट, कटिंग टूल इंसर्ट, टर्मिनल, वाल्व, संपर्क और रिफ्रैक्टरी घटकों के उत्पादन के लिए आदर्श है। ऑटोमोटिव और इलेक्ट्रॉनिक घटक विनिर्माण महत्वपूर्ण उदाहरण हैं। यह प्रक्रिया फिल्टर और विक्स जैसे सरंध्र भागों के निर्माण को भी सक्षम बनाती है।

लाभ

- उच्च उत्पादन दर और प्रति भाग कम लागत।

- शुद्ध आकार या निकट-शुद्ध आकार क्षमता।

- उत्कृष्ट आयामी सहनशीलता और सतह परिष्करण।

- विभिन्न धातुओं, मिश्र धातुओं और सिरेमिक सामग्रियों को ढाला जा सकता है।

- ताप उपचार ढाले गए धातु भागों के गुणों को बढ़ा सकता है।

- अपूर्ण सिंटरिंग द्वारा सरंध्र घटक संभव।

सीमाएं

- भाग का आकार आम तौर पर कुछ ग्राम से 0.5 किलोग्राम तक सीमित होता है।

- पहलू अनुपात बहुत अधिक नहीं हो सकते, ड्राई प्रेसिंग के विपरीत।

- कास्टिंग की तुलना में महीन सूक्ष्म संरचनाएं प्राप्त करना कठिन है।

- उच्च परिशुद्धता के लिए द्वितीयक मशीनिंग की आवश्यकता हो सकती है।

- सिंटरिंग से आकार विरूपण और दोष हो सकते हैं।

- एमआईएम/सीआईएम प्रक्रिया की तुलना में भाग की जटिलता कम

पाउडर संपीड़न मोल्डिंग एक कुशल और परिशुद्ध धातु और सिरेमिक निर्माण प्रक्रिया है जो अपेक्षाकृत कम लागत पर छोटे, जटिल और उच्च गुणवत्ता वाले भागों के उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जिससे यह बड़े पैमाने पर उत्पादन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाती है।

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