โลหะผงเทียบกับการหล่อ

1. วัตถุดิบ

การหล่อ – วัสดุหล่อโดยทั่วไปมักเป็นวัสดุที่ไม่มีธาตุเหล็ก เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม สังกะสีซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำ รูปทรงของผลิตภัณฑ์หล่ออาจเป็นแผ่น สายพาน แท่ง ฯลฯ

โลหะผง – โลหะหรือผงโลหะ (หรือส่วนผสมของผงโลหะและผงอโลหะ) เป็นวัตถุดิบ แม้ว่าจะมีมาตรฐาน วัสดุผงโลหะนอกจากนี้ยังสามารถผสมผงโลหะได้อีกด้วย ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างคุณสมบัติเฉพาะ เช่น คุณสมบัติแม่เหล็กสูงของชิ้นส่วนมอเตอร์ ซึ่งจำเป็นต้องใช้ผงโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง โดยทั่วไปแล้วโลหะวิทยาผงประกอบด้วยวัสดุดังต่อไปนี้: สแตนเลส เหล็ก นิกเกิล ไททาเนียม ทองแดง ซิลิกอน ฟอสฟอรัส

ชิ้นส่วนโลหะผง

2. กระบวนการ

การหล่อ – คือการใช้การขึ้นรูปวัสดุจากของเหลวเป็นของแข็ง โดยโลหะจะถูกหลอมละลายอย่างสมบูรณ์ และโครงสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะเปลี่ยนไป

ผงโลหะวิทยา – คือ เทคโนโลยีการแปรรูปโลหะหรือผงโลหะ (หรือส่วนผสมของผงโลหะและผงอโลหะ) ให้เป็นวัตถุดิบ การขึ้นรูปและการเผาผนึก การผลิตวัสดุโลหะ วัสดุผสม และผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ

3. การอบด้วยความร้อน

การหล่อ – ตามความต้องการของวัสดุและประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน สามารถมีกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกันได้ เช่น การอบโลหะผสมอลูมิเนียม การดับ การบำบัดด้วยสารละลาย การเสริมความแข็งแรงเมื่อเสื่อมสภาพ

โลหะผง – วิธีการโลหะผงแบบเดิมนั้น วัสดุไม่สามารถมีความหนาแน่นได้เต็มที่ ย่อมเกิดช่องว่างขึ้นบ้าง ทำให้ความแข็งแรงลดลง ตามความต้องการคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกัน จึงกำหนดได้ว่าการอบด้วยความร้อนหลังการเผาผนึก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำโดยการดับและการอบคืนตัว จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุได้หรือไม่

 4. การควบคุมองค์กร

การหล่อ - ใน การหล่อแบบตายตัวการควบคุมโครงสร้างจุลภาคจะถูกกำหนดโดยอัตราการระบายความร้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น พื้นที่ผิวและปริมาตร และโครงสร้างการหล่อโดยทั่วไปจะมีความหนาแน่นมากกว่า

โลหะผง – เนื่องจากผงเป็นวัตถุดิบที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก จึงสามารถควบคุมกระบวนการเพื่อให้ได้เกรนที่สม่ำเสมอ โครงสร้างจุลภาคที่ละเอียด หลีกเลี่ยงการแยกตัวขององค์ประกอบและโครงสร้างจุลภาคที่เกิดจากการหล่อได้อย่างสมบูรณ์ ในแต่ละรอบจะสะสมผงที่มีน้ำหนักสม่ำเสมอลงในแม่พิมพ์และอัดให้มีความหนาแน่นเท่ากัน วัสดุโลหะผงเป็นวัสดุที่ใช้วิธีอัดแบบไอโซสแตติกร้อน ซึ่งความหนาแน่นของวัสดุเผาผนึกทั่วไปนั้นไม่ดีเท่ากับการหล่อ

5. คุณสมบัติเชิงกล

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอื่นๆ การหล่อแบบตายตัว มีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม เราสามารถใช้ความเป็นไปได้ในการออกแบบที่เกือบจะเหมือนกับผลิตภัณฑ์โลหะผง เพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น

วัสดุหล่อแบบไดแคสต์ไม่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก เว้นแต่จะนำไปใส่ในส่วนประกอบอื่นที่ทำจากโลหะชนิดอื่น ผงโลหะวิทยามีวัสดุแม่เหล็กให้เลือกใช้หลากหลายชนิด ปัญหาอีกประการหนึ่งของการหล่อแบบไดแคสต์คือผลิตภัณฑ์มีความเปราะบางและแตกหักง่าย วัสดุหลักของชิ้นส่วนหล่อแบบไดแคสต์คือสังกะสีและอะลูมิเนียม ซึ่งเป็นวัสดุโลหะที่ค่อนข้างอ่อน ชิ้นส่วนโลหะผงมักทำจากเหล็ก มีความแข็งสูงกว่า การใช้วัสดุที่แข็งแรงกว่าจะทำให้ได้รูปทรงเดียวกันโดยใช้วัสดุน้อยลง ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่และน้ำหนักของมอเตอร์

6. ค่าใช้จ่าย

การออกแบบส่วนประกอบเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อต้นทุน แม้ว่าการออกแบบจะสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับกระบวนการขึ้นรูปได้ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์โลหะผงและการหล่อแบบฉีดมีความแตกต่างกัน และความแตกต่างเหล่านี้ยังเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อต้นทุนอีกด้วย

การใช้วัสดุ/ผลผลิต ผลิตภัณฑ์โลหะผงมีอัตราการเกิดเศษวัสดุต่ำกว่า ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากในการใช้วัสดุมูลค่าสูง เช่น ทองแดงและสแตนเลส

กระบวนการรอง ชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูปต้องได้รับการตัดแต่งเพื่อลบขอบดิบ กลึงใหม่ และอบชุบด้วยความร้อน ชิ้นส่วนโลหะผงส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการรอง

การใช้วัตถุดิบ การหลอมโลหะเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูง แม้ว่าการเผาผนึกจะใช้พลังงานมากเช่นกัน แต่การใช้พลังงานโดยรวมของการเผาผนึกอาจน้อยกว่าการหล่อ