পাউডার ধাতুবিদ্যার বিস্তারিত ভূমিকা

I. মৌলিক ধারণা

II. মূল প্রক্রিয়া ধাপ

1. পাউডার প্রস্তুতি
   • পদ্ধতি: যান্ত্রিক ক্ষয় (উদাহরণস্বরূপ, বল ফ্রিজিং, চোয়াল ক্ষয়), পদার্থগত বাষ্প জমা (পিভিডি), রাসায়নিক হ্রাস (উদাহরণস্বরূপ, লোহা গুঁড়া জন্য হাইড্রোজেন হ্রাস),atomization (জল/বায়ু atomization for alloy powders) (অ্যালগির গুঁড়ো জন্য জল/বায়ু atomization).
   • মূল পরামিতি: গুঁড়ো কণার আকার (মাইক্রন স্তর, গঠন ঘনত্ব প্রভাবিত), বিশুদ্ধতা, এবং আকৃতি (গোলাকার / অনিয়মিত, প্রবাহযোগ্যতা প্রভাবিত) ।
     [ছবিঃ গোলাকার খাদ পাউডার উৎপাদনের জন্য পাউডার এটমাইজেশন সরঞ্জাম]
2. মিশ্রণ এবং পরিবর্তন
   • ধাতব পাউডারগুলিকে অ-ধাতব অ্যাডিটিভ (যেমন, কার্বন, কঠোরতার জন্য তামা) এবং লুব্রিকেন্ট (যেমন, মোল্ডেবিলিটি জন্য জিংক স্টিয়ার্যাট) দিয়ে মিশ্রিত করুন।
3. গঠন
   • কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণ: উচ্চ চাপ (50 ¢ 300 এমপিএ) "সবুজ কমপ্যাক্ট" গঠন করতে ছাঁচগুলিতে, সহজ সমান্তরাল আকারের জন্য উপযুক্ত।
   • ধাতু ইনজেকশন মোল্ডিং (এমআইএম): পাউডার-বন্ডার মিশ্রণটি ছাঁচে ইনজেকশন করা হয়, ডিবাউন্ড করা হয় এবং জটিল যথার্থ অংশগুলির জন্য সিন্টার করা হয় (যেমন, ঘড়ি গিয়ার, চিকিৎসা সরঞ্জাম) ।
   • আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং: উচ্চ ঘনত্বের উপকরণগুলির জন্য তরল মাধ্যমে অভিন্ন চাপ (শীতল / গরম আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং) (যেমন, এয়ারস্পেস সুপারলিগ উপাদান) ।
     [ছবিঃ ঠান্ডা আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং সরঞ্জাম স্কিম]
4. সিন্টারিং
   • একটি প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডলে (আর্গন, হাইড্রোজেন) বা ভ্যাকুয়ামে ধাতুর গলন পয়েন্টের 60~80% গরম করা, ঘনত্ব এবং শক্তি উন্নত করার জন্য পারমাণবিক প্রসারণের মাধ্যমে কণা আবদ্ধ করা।
   • সমালোচনামূলক পরামিতি: তাপমাত্রা, অপেক্ষা সময়, এবং বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ.
5. পোস্ট-প্রসেসিং
   • ঘনত্ব: দমন/পুনরায় সিনটারিং; যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য জন্য গরম forging।
   • সারফেস ট্রিটমেন্ট: ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, পেইন্টিং, কার্বুরাইজিং।
   • যন্ত্রপাতি: উচ্চ নির্ভুলতার জন্য ছোটখাট কাটা (ড্রিলিং, মিলিং) ।

III. প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

1. সুবিধা
   • উচ্চ উপকরণ দক্ষতা: প্রায় নেট-আকৃতির বর্জ্য হ্রাস (< 5%) খরচ হ্রাস।
   • জটিল কাঠামো তৈরি: সরাসরি মাইক্রোহোল, মাল্টি-ম্যাটরিয়াল কম্পোজিট, বা গ্রেডিয়েন্ট বৈশিষ্ট্যযুক্ত অংশগুলি গঠন করে (যেমন তেল-অনুপুর্ণ বিয়ারিং, গিয়ারবক্স) ।
   • উচ্চ-কার্যকারিতা উপাদান:
     • অগ্নি প্রতিরোধী ধাতু (টংস্টেন, মলিবডেনম) এবং কম্পোজিট (ধাতু-ম্যাট্রিক্স সিরামিক রিইনফোর্সমেন্টস) ।
     • পোরাস উপকরণ (ফিল্টার, হিট সিঙ্ক) এবং অ্যান্টি-ফ্রিকশন উপকরণ (স্ব-লুব্রিকেটিং লেয়ার) ।
   • জ্বালানি দক্ষতা: ঢালাই/কঠামোর তুলনায় কম শক্তি খরচ, ভর উৎপাদন জন্য আদর্শ।
2. সীমাবদ্ধতা
   • পোরোসিটি প্রভাব: সিনট্রেটেড উপকরণগুলি 5~20% পোরোসিটি ধরে রাখে, ঘনত্বের জন্য পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয়।
   • ছত্রাকের উপর নির্ভরশীলতা: উচ্চ নির্ভুলতার ছাঁচগুলি ব্যয়বহুল এবং জটিল, মাঝারি-বড় আকারের উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত।
   • আকারের সীমাবদ্ধতা: ঐতিহ্যবাহী ছাঁচনির্মাণ অংশের আকারকে সীমাবদ্ধ করে (দশগুলি সেমি); বড় উপাদানগুলির জন্য আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং বা 3 ডি প্রিন্টিং প্রয়োজন।

IV. প্রধান উপকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশন

1. সাধারণ উপাদান
   • লোহা/রূপা ভিত্তিক: 70% এর বেশি অ্যাপ্লিকেশন, গিয়ার, বিয়ারিং এবং কাঠামোগত অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় (যেমন, অটোমোবাইল ইঞ্জিনের উপাদান) ।
   • অগ্নি প্রতিরোধী ধাতু: টংস্টেন, মলিবডেনম খাদ বায়ুচলাচল উচ্চ তাপমাত্রা অংশের জন্য (রকেট ডোজ, উপগ্রহ তাপ sinks) ।
   • বিশেষ খাদ: টাইটানিয়াম খাদ, বিমান ইঞ্জিন ব্লেড এবং মেডিকেল ইমপ্লান্টের জন্য সুপারলেগ (Inconel) (টাইটানিয়াম হাড়ের স্ক্রু) ।
   • কম্পোজিট: ধাতু-চামচ (ডায়মন্ড সিজ ব্লেড), পোরাস ধাতু (শক্তি শোষণ, অনুঘটক সমর্থন) ।
2. সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন
   • অটোমোটিভ: ইঞ্জিনের ভালভের আসন, ট্রান্সমিশন গিয়ার (30% ওজন হ্রাস), টার্বোচার্জার উপাদান।
   • ইলেকট্রনিক্স: এমআইএম-ভিত্তিক স্মার্টফোন ক্যামেরা ক্রেট, ৫জি তাপ সিঙ্ক (উচ্চ তাপ পরিবাহিতা তামা), চৌম্বকীয় পাউডার (ইন্ডাক্টর) ।
   • এয়ারস্পেস: হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেস সুপারলিগ টারবাইন ডিস্ক, টাইটানিয়াম কাঠামোগত অংশ (ওজনের হ্রাস) ।
   • মেডিকেল: ছিদ্রযুক্ত টাইটানিয়াম ইমপ্লান্ট (হাড় কোষ সংহতকরণ), এমআইএম দাঁতের কাঠামো।
   • নতুন শক্তি: লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেকট্রোড পাউডার (এনসিএম), জ্বালানী কোষ বিপোলার প্লেট (স্টেইনলেস স্টিল) ।
     [ছবিঃ একটি বৈদ্যুতিক গাড়ির মোটর মধ্যে পাউডার ধাতুবিদ্যা উপাদান]

V. অত্যাধুনিক প্রযুক্তি এবং প্রবণতা (2025 Outlook)

1. অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং এর সাথে একীকরণ
   • ধাতব 3D প্রিন্টিং (এসএলএম/এলএমডি): প্রথাগত ছাঁচনির্মাণের সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করে সরাসরি পাউডার থেকে জটিল অংশগুলি (যেমন, এয়ারস্পেস ইম্পেলার) মুদ্রণ করে।
   • বেইন্ডার জেটিং থ্রিডি প্রিন্টিং: ছোট ছোট অংশের ভর উত্পাদনের জন্য ব্যয়বহুল, প্রচলিত এমআইএম এর চেয়ে সস্তা।
     [ছবিঃ এসএলএম-এর মাধ্যমে 3 ডি প্রিন্টেড টাইটানিয়াম এয়ারস্পেস উপাদান]
2. ন্যানোপাউডার এবং উচ্চ কার্যকারিতা
   • ন্যানোক্রিস্টালিন পাউডার(যেমন, ন্যানো-কপার, ন্যানো-টাইটানিয়াম) উচ্চ-শেষ সরঞ্জাম এবং বর্ম জন্য 50% + দ্বারা শক্তি বৃদ্ধি।
   • গ্রেডিয়েন্ট উপাদান: পৃষ্ঠের পরিধান প্রতিরোধের এবং অভ্যন্তরীণ দৃঢ়তা সহ অংশগুলির জন্য স্তরযুক্ত গুঁড়া গঠন।
3. সবুজ উৎপাদন
   • দূষণ কমাতে জলভিত্তিক বাঁধকগুলি এমআইএম-এ জৈব দ্রাবককে প্রতিস্থাপন করে; 90% এরও বেশি গুঁড়া পুনর্ব্যবহার কার্বন নিরপেক্ষ লক্ষ্যগুলির সাথে সামঞ্জস্য করে।
4. স্মার্ট উৎপাদন
   • রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য এআই-অপ্টিমাইজড সিন্টারিং ফার্নেস; মান নিয়ন্ত্রণের জন্য অনলাইন পাউডার টেস্টিং (লেজার কণা আকার বিশ্লেষণ, এক্সআরডি) ।

VI. উপসংহার