پاؤڈر میٹالرجی ، ایک جدید مادی تیاری اور تشکیل دینے والی ٹکنالوجی کے طور پر جو قدیم اور متحرک دونوں ہے ، قدیم سیرامک تیاری کی ٹیکنالوجی اور آئرن بدبودار ٹکنالوجی سے شروع ہوا ہے۔ 1909 تک ، پاؤڈر میٹالرجی کے ذریعہ ڈکٹائل ٹنگسٹن کی آمد نے جدید پاؤڈر میٹالرجی دور کی آمد کو نشان زد کیا۔ پچھلے 100 سالوں میں ، پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی پھل پھول رہی ہے ، اور مختلف اہم نئے مواد اور کلیدی مصنوعات ابھرتی ہیں ، جو انجینئرنگ کی ایک اہم ٹکنالوجی بن گئیں جو آج کی قومی معیشت اور سائنس اور ٹکنالوجی کے لئے ناگزیر ہیں۔ پاؤڈر میٹالرجی کی خصوصیات اور فوائد
پاؤڈر میٹالرجی ایک ایسی ٹکنالوجی ہے جو دھات کے پاؤڈر (یا دھات اور غیر دھات کے پاؤڈر کا مرکب) کو دھات کے مواد ، جامع مواد اور مختلف قسم کی مصنوعات جیسے مولڈنگ اور سائنٹرنگ کے ذریعہ تیار کرنے کے لئے خام مال کے طور پر استعمال کرتی ہے۔
روایتی بدبودار اور معدنیات سے متعلق عمل کے مقابلے میں ، پاؤڈر میٹالرجی کے بہت سے فوائد ہیں۔ ایک طرف ، یہ بدبودار عمل کے دوران ممکنہ جزو علیحدگی سے مؤثر طریقے سے بچ سکتا ہے ، مادی ساخت کی یکسانیت کو یقینی بناتا ہے ، اور اس طرح زیادہ مستحکم اور عمدہ کارکردگی حاصل کرسکتا ہے۔ دوسری طرف ، پاؤڈر میٹالرجی قریب نیٹ فارمنگ حاصل کرسکتا ہے ، جس سے بعد میں پروسیسنگ کے طریقہ کار اور مادی فضلہ کو بہت کم کیا جاسکتا ہے۔ متعلقہ اعدادوشمار کے مطابق ، پاؤڈر میٹالرجی کے ذریعہ تیار کردہ حصوں کی مادی استعمال کی شرح 90 than سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے ، جبکہ روایتی مکینیکل پروسیسنگ کے طریقوں کی مادی استعمال کی شرح عام طور پر صرف 30 ٪ -50} ٪ ہوتی ہے ، جو نہ صرف پیداوار کے اخراجات کو کم کرتی ہے ، بلکہ پیداوار کی کارکردگی کو بھی بہتر بناتی ہے ، جو جدید اور ماحولیاتی تحفظ میں ترقی کے تصور کے مطابق ہے۔ اس کے علاوہ ، پاؤڈر کی تشکیل ، ذرہ سائز اور تیاری کے عمل کو ایڈجسٹ کرکے ، خصوصی مادی خصوصیات ، جیسے اعلی طاقت ، اعلی سختی ، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ، سنکنرن مزاحمت ، وغیرہ کے لئے مختلف شعبوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے مادی خصوصیات کو عین مطابق کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔
پاؤڈر میٹالرجی عمل کا بنیادی عمل
(i) پاؤڈر کی تیاری
مکینیکل کرشنگ کا طریقہ: مکینیکل فورس کو بلاک دھات یا کھوٹ کو پاؤڈر میں کچلنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ سامان آسان ہے ، لاگت کم ہے ، اور پیداوار بڑی ہے ، لیکن پاؤڈر کی شکل فاسد ہے ، ذرہ سائز کی تقسیم وسیع ہے ، اور نجاست آسانی سے متعارف کروائی جاتی ہے۔
ایٹمائزیشن کا طریقہ: پگھلا ہوا دھات کے مائع کو ہائی پریشر گیس (نائٹروجن ، ارگون) یا تیز رفتار پانی کے بہاؤ کے ساتھ چھوٹی بوندوں میں اسپرے کیا جاتا ہے ، اور ٹھنڈا اور پاؤڈر میں مستحکم ہوتا ہے۔ گیس ایٹمائزیشن کے طریقہ کار میں اعلی دائمی اور اچھی روانی ہے ، جو اعلی کارکردگی والے حصے بنانے کے لئے موزوں ہے۔ پانی کے ایٹمائزیشن کے طریقہ کار میں کم لاگت اور اعلی کارکردگی ہوتی ہے ، اور پاؤڈر کی شکل فاسد ہے۔ یہ اکثر عام اسٹیل پاؤڈر اور کم کارکردگی کی ضروریات کے حامل مصنوعات کے لئے استعمال ہوتا ہے۔
کمی کا طریقہ: اعلی طہارت ، اعلی سرگرمی ، اعلی سائنٹرنگ سرگرمی ، اور کم درجہ حرارت کی کثافت والے پاؤڈر میں دھاتی آکسائڈز کو کم کرنے کے لئے ہائیڈروجن اور کاربن مونو آکسائیڈ جیسے کم کرنے والے ایجنٹوں کا استعمال کریں۔ تاہم ، پیداوار میں اعلی درجہ حرارت اور ایک مخصوص ماحول کی ضرورت ہوتی ہے ، اور سامان کی سرمایہ کاری بڑی ہے اور لاگت زیادہ ہے۔
الیکٹرولیسس کا طریقہ: کیتھڈ پر پاؤڈر میں دھات کے آئنوں کو تیز کرنے کے لئے الیکٹرولائز میٹل نمک کے حل یا پگھلے ہوئے نمکیات۔ پاؤڈر ذرہ سائز میں انتہائی خالص ، ٹھیک اور یکساں ہیں۔ وہ طہارت اور ذرہ سائز کے ل high اعلی تقاضوں والے شعبوں کے لئے موزوں ہیں ، جیسے الیکٹرانک مواد ، لیکن ان میں کم پیداوار کی کارکردگی ، اعلی توانائی کی کھپت اور زیادہ قیمت ہے۔
(ii) مولڈنگ
کمپریشن مولڈنگ: پریٹریٹڈ میٹل پاؤڈر کو سڑنا میں ڈالیں اور اسے شکل میں دبائیں۔ اقدامات میں پاؤڈر بھرنا ، دبانے اور ڈیمولڈنگ شامل ہیں۔ یہ سادہ شکلیں اور اعلی صحت سے متعلق ضروریات ، جیسے گیئرز والی مصنوعات کے لئے موزوں ہے۔ فوائد آسان سامان ، اعلی کارکردگی ، کم لاگت اور بڑے پیمانے پر پیداوار ہیں۔ نقصانات یہ ہیں کہ پیچیدہ مصنوعات کے لئے سانچوں کو ڈیزائن اور تیار کرنا مشکل ہے ، اور یکساں کثافت کو یقینی بنانا مشکل ہے۔
isostatic دباؤ: یکساں طور پر دباؤ کو منتقل کرنے کے لئے مائع کا استعمال کریں ، اور پاؤڈر کو لچکدار مولڈ میں ڈالیں اور اسے ہائی پریشر کنٹینر میں دبائیں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا isostatic دباؤ ڈالا جاتا ہے اور پیچیدہ شکلوں اور اعلی کثافت کی ضروریات والی مصنوعات کے لئے موزوں ہے۔ گرم ، شہوت انگیز isostatic دبانے سے ایک ہی وقت میں اعلی درجہ حرارت اور زیادہ دباؤ کا استعمال ہوتا ہے اور اسے اعلی کارکردگی والے ایرو اسپیس مواد وغیرہ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ فائدہ یہ ہے کہ مصنوعات کی تمام سمتوں میں یکساں کثافت ہوتی ہے اور یہ بڑی اور پیچیدہ مصنوعات کے لئے موزوں ہے۔ نقصان یہ ہے کہ سامان مہنگا ہے ، سائیکل لمبا ہے ، اور لاگت زیادہ ہے۔
انجیکشن مولڈنگ: دھات کے پاؤڈر اور بائنڈر کو انجیکشن میٹریل میں ملائیں ، اور مولڈنگ کے لئے مولڈ گہا میں انجیکشن لگانے کے لئے انجکشن مشین کا استعمال کریں۔ یہ اعلی صحت سے متعلق پیچیدہ چھوٹے حصوں ، جیسے الیکٹرانک اجزاء تیار کرنے کے لئے موزوں ہے۔ فائدہ اعلی مولڈنگ کی کارکردگی اور صحت سے متعلق ہے ، اور یہ بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے موزوں ہے۔ نقصان یہ ہے کہ بائنڈرز کا انتخاب اور ان کا خاتمہ مشکل ہے ، اور غلط ہینڈلنگ مصنوعات کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔
(iii) sintering
روایتی sintering: پاؤڈر کے ذرات کو یکجا کرنے اور کثافت اور طاقت کو بڑھانے کے لئے مناسب درجہ حرارت اور ماحول (ہائیڈروجن ، نائٹروجن ، ویکیوم ، وغیرہ) پر ڈھالے ہوئے جسم کو گرم کریں۔ ہائیڈروجن ماحول نجاست کو دور کرتا ہے ، نائٹروجن آکسیکرن کو روکتا ہے ، اور ویکیوم اعلی آکسیجن مواد کی ضروریات والے مواد کے لئے موزوں ہے۔
گرم ، شہوت انگیز دبانے والی sintering: sintering کے دوران دباؤ کا اطلاق ہوتا ہے ، اور یہ خصوصی سامان میں ہوتا ہے۔ سڑنا گریفائٹ جیسے مواد سے بنا ہے۔ یہ sintering درجہ حرارت کو کم کرسکتا ہے ، وقت کو مختصر کرسکتا ہے ، اور اعلی کثافت اور کارکردگی کے ساتھ مصنوعات حاصل کرسکتا ہے۔ یہ اکثر اعلی کارکردگی والے سیرامکس اور دیگر مواد کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔
چنگاری پلازما سائنٹرنگ (ایس پی ایس): پلس کرنٹ کے ذریعے خارج ہونے والے پلازما اور جول گرمی پیدا کرکے تیزی سے حرارتی اور سائنٹرنگ۔ یہ ذرات کی سطح پر نجاستوں کو دور کرسکتا ہے ، سطح کو چالو کرسکتا ہے ، جلدی سے گرم (100-1000 ڈگری /منٹ) ، تھوڑا وقت (کئی منٹ میں دسیوں منٹ) لے سکتا ہے ، اور اناج کی نشوونما کو روک سکتا ہے۔ اس کا استعمال نانوومیٹریز وغیرہ تیار کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔
پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی کے ایپلیکیشن فیلڈز
(i) ایرو اسپیس فیلڈ
ایرو اسپیس کی مادی کارکردگی پر سخت ضروریات ہیں ، اور پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی صرف ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی اعلی درجہ حرارت مرکب کلیدی اجزاء جیسے ہوائی جہاز کے انجن ٹربائن ڈسک اور بلیڈ تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، ریاستہائے متحدہ میں پراٹ اینڈ وہٹنی کے F119 انجن کی ٹربائن ڈسک انجن کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بنانے کے لئے پاؤڈر میٹالرجی نکل پر مبنی اعلی درجہ حرارت مرکب استعمال کرتی ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی ٹائٹینیم مصر دات کو ہوائی جہاز کے ونگ بیم ، فیوزلیج فریموں اور دیگر ساختی حصوں کی تیاری کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جس میں کم کثافت ، اعلی طاقت اور سنکنرن مزاحمت ، ہوائی جہاز کے وزن کو کم کرنا اور ایندھن کی کارکردگی اور پرواز کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔
(ii) آٹوموبائل مینوفیکچرنگ فیلڈ
پاؤڈر میٹالرجی حصے بڑے پیمانے پر آٹوموبائل انجنوں ، ٹرانسمیشنز ، اور بریکنگ سسٹم میں استعمال ہوتے ہیں۔ انجن میں والو سیٹ کی گھنٹی بجتی ہے ، گائیڈ ٹیوبیں ، اور پسٹن کی انگوٹھی تانبے پر مبنی یا آئرن پر مبنی مرکب سے بنی ہیں ، جو اعلی درجہ حرارت اور اعلی دباؤ کا مقابلہ کرسکتی ہیں ، اور انجن کی کارکردگی اور زندگی کو بہتر بنا سکتی ہیں۔ ٹرانسمیشن کے گیئرز اور ہم وقت ساز مرکز اعلی صحت سے متعلق اور اچھی طاقت کے ہیں ، جس سے گیئر شفٹنگ ہموار اور ٹرانسمیشن کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ بریک سسٹم کے بریک پیڈ اور بریک ڈسکس کو خصوصی رگڑ مواد کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے ، جس میں بریک کی حفاظت کو یقینی بنانے کے ل good اچھ ir ے رگڑ اور پہننے کے خلاف مزاحمت ہوتی ہے۔
(iii) الیکٹرانک انفارمیشن فیلڈ
چونکہ الیکٹرانک آلات چھوٹے ، روشنی اور اعلی کارکردگی کی طرف بڑھتے ہیں ، پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ نرم مقناطیسی پاؤڈر میٹالرجی مواد الیکٹرانک اجزاء جیسے ٹرانسفارمر اور انڈکٹر تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ پاؤڈر میٹالرجی میٹل پر مبنی جامع مواد جیسے تانبے کے ٹنگسٹن اور تانبے سے مولیبڈینم گرمی کی کھپت کے ذیلی ذخیروں اور اعلی طاقت والے الیکٹرانک آلات کے پیکیجنگ گولوں کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ محفوظ سرکٹ سوئچنگ کو یقینی بنانے کے لئے پاؤڈر میٹالرجی رابطہ مواد برقی سوئچ اور ریلے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔
آئرن سلیکون-نیکل مقناطیسی پاؤڈر کور (کے این ایف)
(iv) مکینیکل مینوفیکچرنگ فیلڈ
پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی کا استعمال مکینیکل حصوں جیسے گیئرز اور بیئرنگ تیار کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی گیئرز میں اعلی صحت سے متعلق ، ہموار ٹرانسمیشن اور اعلی مادی استعمال کی شرح ہوتی ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی بیئرنگس خود سے لبریٹنگ اور لباس مزاحم ہیں ، جو کم رفتار ، بھاری بوجھ اور کم شور کے مواقع کے لئے موزوں ہیں۔ کام کے خصوصی حالات میں ، تیل پر مشتمل بیرنگ اچھی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتی ہے اور سامان کی وشوسنییتا اور خدمت کی زندگی کو بہتر بنا سکتی ہے۔
(v) میڈیکل ڈیوائس فیلڈ
ایمپلانٹس کے لحاظ سے ، پاؤڈر میٹالرجی ٹائٹینیم مرکب مصنوعی جوڑ وغیرہ تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ جراحی کے آلات پاؤڈر میٹالرجی ہائی اسپیڈ اسٹیل اور سٹینلیس سٹیل سے بنے ہوتے ہیں ، جن میں سختی ہوتی ہے ، مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت پہنتی ہے ، اور پیچیدہ شکل والے آلات بھی تیار کرسکتے ہیں۔ دانتوں کے مواد میں ، دانتوں میں اچھی طاقت ، سختی اور جمالیات ہیں۔ دانتوں کے امپلانٹس پاؤڈر میٹالرجی ٹائٹینیم یا ٹائٹینیم مرکب کا استعمال کرتے ہیں ، جو امپلانٹیشن کی کامیابی کی شرح کو بہتر بناسکتے ہیں۔ آرتھوڈونک بریکٹ پاؤڈر میٹالرجی سٹینلیس سٹیل یا نکل ٹائٹینیم مرکب کا استعمال کرتے ہیں ، جو طاقت کا درست طریقے سے استعمال کرسکتے ہیں۔
(vi) نیا انرجی فیلڈ
لتیم آئن بیٹریوں کے لحاظ سے ، پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی کے ذریعہ تیار کردہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ اور ٹرنری مواد جیسے مثبت الیکٹروڈ مواد بیٹری کی توانائی کی کثافت اور چارجنگ اور خارج ہونے والی کارکردگی کو بہتر بناسکتے ہیں۔ ایندھن کے خلیوں کے میدان میں ، دھات کے دوئبرووی پلیٹوں اور کاتالسٹ کیریئرز جس میں پاؤڈر میٹالرجی عمل کے ذریعہ تیار کردہ اعلی مخصوص سطح کے رقبے کے حامل ہیں ، نے ایندھن کے خلیوں کی کارکردگی اور اخراجات کو کم کیا ہے۔ ونڈ پاور جنریشن میں ، پاؤڈر میٹالرجی کے ذریعہ تیار کردہ گیئر باکسز ، بیرنگ اور دیگر حصے سخت ماحول میں مستحکم کارکردگی کو برقرار رکھ سکتے ہیں اور سامان کی خدمت کی زندگی کو بڑھا سکتے ہیں۔
پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی میں پیشرفت
(i) دھات کے اضافی مینوفیکچرنگ (3D پرنٹنگ) اور پاؤڈر میٹالرجی کا فیوژن
حالیہ برسوں میں میٹل ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی تیزی سے تیار ہوئی ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی کے ساتھ اس کا مجموعہ پیچیدہ حصوں کی تیاری میں نئی کامیابیاں لایا ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ ٹکنالوجی کے ذریعہ ، پیچیدہ داخلی ڈھانچے اور ذاتی نوعیت کے ڈیزائن والے حصے تیار کرنے کے لئے دھات کے پاؤڈر پرت کے ذریعہ براہ راست اسٹیک کی جاسکتی ہیں۔ یہ ٹکنالوجی نہ صرف مادی فضلہ اور پروسیسنگ کے طریقہ کار کو کم کرتی ہے ، بلکہ ان حصوں کی تیاری کا بھی احساس کرتی ہے جو روایتی پروسیسنگ کے طریقوں سے تیار کرنا مشکل ہے ، جیسے ہوائی جہاز کے انجنوں کے پیچیدہ بلیڈ۔
(ii) نینو پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی
نینو ٹکنالوجی کی ترقی کے ساتھ ، نینو پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی ابھری ہے۔ نینو پیمانے پر دھاتی پاؤڈر میں بڑے مخصوص سطح کے رقبے ، اعلی سرگرمی ، اور بڑی سائنٹرنگ ڈرائیونگ فورس کی خصوصیات ہیں ، اور وہ بہترین مکینیکل خصوصیات ، بجلی کی خصوصیات اور مقناطیسی خصوصیات کے ساتھ نانو اسٹرکچرڈ مواد تیار کرسکتے ہیں۔ اس وقت ، نینو پاؤڈر میٹالرجی ٹکنالوجی نے اعلی کارکردگی والے مقناطیسی مواد ، سپر کنڈکٹنگ میٹریلز اور اعلی طاقت والے مرکب دھات کی تیاری میں نمایاں پیشرفت کی ہے۔
ژیان یونیورسٹی آف ٹکنالوجی ، کروی نانو ٹائی ٹیبو کمپوزٹ پاؤڈر تیار کرنے کے عمل کا اسکیمیٹک آریگرام
(iii) پاؤڈر میٹالرجی جامع مواد کی جدت
دھات کے پاؤڈروں میں مختلف تقویت دینے والے مراحل (جیسے سیرامک ذرات ، ریشوں وغیرہ) کو شامل کرکے ، بہترین کارکردگی کے ساتھ پاؤڈر میٹالرجی جامع مواد تیار کیا جاتا ہے۔ یہ جامع مواد دھاتوں اور تقویت دینے والے مراحل کے فوائد کو یکجا کرتے ہیں ، اور ان میں اعلی طاقت ، اعلی سختی ، اچھ wear ے لباس کے خلاف مزاحمت ، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت وغیرہ کی خصوصیات ہیں ، اور ایرو اسپیس ، آٹوموبائل مینوفیکچرنگ ، مکینیکل انجینئرنگ اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، ایلومینیم پر مبنی جامع مواد ایلومینیم کھوٹ پاؤڈر میں سلیکن کاربائڈ ذرات کو شامل کرکے تیار کیا گیا ہے ، جبکہ ایلومینیم کھوٹ کی کم کثافت کی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے طاقت اور سختی میں نمایاں بہتری آئی ہے۔
