Kas yra purškimo formavimas?

Purškimo formavimas yra metalo formavimo procesas, kurio metu išlydytas, purškiamas metalas išsklinda į besisukantį pagrindą, kad susidarytų metalo luitas arba ruošinys. Didelis proceso kietėjimo greitis lemia aiškiai apibrėžtą mikrostruktūrą. Proceso metu gaunama medžiaga, panaši į tą, kuri gaunama naudojant miltelinę metalurgiją už nedidelę kainą. Galimi įvairių formų ruošiniai arba strypai, priklausomai nuo pagrindo formos. Procesas taikomas įvairiems lydiniams.

Dėl savo unikalių savybių metalais žmonija tūkstančius metų manipuliavo gamindama padargus, įrankius, indus ir įvairius įrenginius ar ginklus. Šiuolaikiniams įrankiams ir instrumentams reikalingos metalinės dalys, kurios tvirtai priglustų viena prie kitos ir sklandžiai judėtų viena prieš kitą. Be to, šios tikslios dalys turi turėti didelį stiprumą ir kietumą, atlikti tvirto metalo mikrostruktūros funkcijas.

Kruopščiai kontroliuojant purškimo formavimo procesą, galima keisti lašelių dydį, formą ir sudėtį, kad būtų sukurtos norimos apdailos savybės. Pavyzdžiui, karbidai, anglies ir metalo junginiai, yra svarbus galutinio plieno, naudojamo didelio įtempimo aplinkoje, pavyzdžiui, erdvėje ar po vandeniu, kietumo veiksnys. Mikroskopiškai tiriant lietų plieno lakštus, karbido kristalai matomi kaip ilgos grandinės, padidinančios galutinio produkto trapumą. Dauguma šių karbidų yra chromo junginiai. Panašiuose purškimo būdu formuojamuose plieno lakštuose karbidai yra mažesni, tolygiai pasiskirstę ir yra vanadžio, stipresnio metalo, junginiai.

Purškimo formavimas yra pigesnis nei miltelių metalurgija. Taikant šią alternatyvią technologiją, milteliai pirmiausia paruošiami vienu iš kelių būdų. Tada milteliai sumaišomi, sutankinami štampelyje ir sukepinami krosnyje. Sukepinimas leidžia lėtai susilieti dalelėms, kai jos tirpsta ir bėga kartu. Grūdų augimas yra mikroskopinis. Miltelinė metalurgija gamina labai tankias, stiprias medžiagas.

Purškiami produktai taip pat yra labai tankūs, tačiau juos reikia apdoroti dviem etapais. Lydinys išsilydo, purškiamas per antgalį ir paveikia pagrindą. Aušinant azoto dujas, kurios pučiamos priešinga srove lašeliams, lašeliai laikomi atskirai ir išsiskiriantys, bet greičiau atvėsta. Neleidžiant lašeliams susimaišyti, sulėtėja lydinio metalų segregacija. Patekę į substratą lašeliai iš dalies išsilydo; miltelinėje metalurgijoje metalas yra kietų dalelių pavidalo.

Purškimo formavimo procesas buvo patobulintas kaip Osprey procesas, komerciškai paruošta didelio stiprio plieno metodika. Proceso variantas, Spraycast-X™ procesas, leidžia gaminti nikelio pagrindu pagamintus lydinius, pakankamai tvirtus dujų turbinų variklių dalims. Sąnaudos taip pat sumažėja, nes norint suformuoti galutinę dalį, reikia pašalinti mažiau metalo atliekų.