Pozorování a měření slinutých dílů pomocí digitálních mikroskopů
Slinuté díly se vyrábějí tvářením kovových nebo keramických prášků v kovových formách a následným pečením a vytvrzováním takto lisovaných dílů při teplotách nižších než bod tání. Výhodou slinování je minimální potřebné množství energie, minimální ztráty materiálů a eliminace vynakládání času a úsilí na druhotné zpracování, protože kovy není třeba tavit. Tato kapitola přináší přehled slinování a uvádí příklady pozorování a měření slinutých dílů pomocí digitálních mikroskopů.
- Výhody a nevýhody slinování
- Princip slinování
- Slinovací tok
- Příklady pozorování a měření slinutých dílů pomocí digitálních mikroskopů
Výhody a nevýhody slinování
Slinování se používá k výrobě různých dílů, protože materiály není třeba tavit.
- Výhody slinování
-
- Použít se dá prakticky jakýkoli materiál, který existuje ve formě prášku.
- V mnoha případech není potřeba druhotné zpracování.
- Materiálové ztráty jsou malé.
- Lze lisovat složité tvary.
- Materiály je možné volně míchat.
- Slinuté díly jsou porézní a tudíž lehké.
- Zpracovat lze i materiály s vysokým bodem tání.
- Nevýhody slinování
-
- Pracuje se s práškem, což zvyšuje náklady na materiál.
- Díly se při slinování smršťují.
- Mechanické vlastnosti, například pevnost, jsou horší než u dílů vyrobených litím nebo lisováním.
Princip slinování
Povrch částic prášků z pevných látek je nestabilní, protože atomy, molekuly a ionty nejsou vázány. Při zahřátí prášků z pevných látek se vytvářejí spoje („vazby)“. Protože se atomy, molekuly a ionty pohybují (difundují) z povrchů částic prášku k vazbám, jsou vazby stále větší a plocha povrchu stále menší. S tím, jak se vazby během počáteční fáze, mezifáze a konečné fáze nadále zvětšují, roste hustota a slinování se dokončuje.
Slinovací tok
- Určete směšovací poměr práškových materiálů a smíchejte je s mísidlem tak, aby vznikla hladká směs.
- Nalijte práškovou směs do kovové formy a vytvarujte ji pomocí lisu.
- Lisovaný díl několik hodin zahřívejte ve slinovací peci.
Práškové materiály se netaví, protože lisovaný díl se peče do ztvrdnutí při teplotě nižší než bod tání. Po delším zahřívání se práškové materiály vzájemně pevně spojí a vytvoří slinuté těleso.
Slinovací pece jsou naplněny plyny, které slinutá tělesa chrání před zoxidováním.
Pro zvýšení přesnosti se slinutá tělesa mohou brousit nebo leštit, pro zvýšení tvrdosti se mohou tepelně zpracovat.
- A: Míchačka
- B: Lis
- C: Slinovací pec
Příklady pozorování a měření slinutých dílů pomocí digitálních mikroskopů
Zde jsou nejnovější příklady pozorování a měření slinutých dílů pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX od společnosti KEYENCE.
Malá hustota hranic částic (nízká pevnost)
Velká hustota hranic částic (vysoká pevnost)
Vlevo: s nástavcem / Vpravo: bez nástavce
Použití nastavitelného osvětlovacího nástavce umožňuje zřetelně pozorovat póry.
Zrna se dříve počítala vizuálně podle velikosti pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Nyní lze tento postup provádět automaticky pomocí funkce automatického měření oblasti.
Před měřením
Snímek automatického měření oblasti
Před měřením
Snímek automatického měření oblasti (analýza velikosti zrn)
Funkce automatického měření oblasti umožňuje přesně provádět analýzu velikosti zrn, což výrazně redukuje množství práce na analýzách.