ما هي التروس الملبدة؟

تُصنع التروس المُلبَّدة، المعروفة أيضًا باسم تروس مسحوق المعادن، باستخدام عملية مسحوق المعادن (PM). تتميز هذه التروس بهندسة شبه شبكية وملامح أسنان دقيقة، وهو أمر بالغ الأهمية لنقل عزم الدوران بكفاءة في الأنظمة الميكانيكية. تُصنع التروس المُلبَّدة باستخدام سبائك الحديد ومواد مسحوق أخرى قائمة على النيكل أو النحاس لتحقيق القوة والمتانة المطلوبتين. تُستخدم هذه التروس في صناعات متنوعة، بما في ذلك السيارات، والأدوات الكهربائية، والآلات الصناعية. ومن أهم فوائدها: تروس معدنية مسحوقة إن إنتاجها فعال من حيث التكلفة، مما يقلل من هدر المواد والتصنيع الثانوي مقارنة بطرق التشكيل أو الصب التقليدية.

عملية تصنيع التروس الملبدة

خلط مسحوق

تبدأ عملية تصنيع التروس المُلبَّدة بتحويل المعدن إلى مسحوق ناعم. يُحصَل على هذا المسحوق المعدني الناعم بإحدى العمليات التالية:

التذرية

التذرية طريقة شائعة الاستخدام، حيث يُفتت المعدن المنصهر إلى قطرات دقيقة بواسطة نفث غاز أو سائل عالي الضغط. تتراوح أحجام جزيئات المسحوق الناتجة بشكل كبير، من 10 ميكرومتر إلى 500 ميكرومتر.

• الانحلال الغازي ينتج عادة جزيئات كروية في نطاق 15 إلى 250 ميكرومتر.
• الانحلال بالماء غالبًا ما يؤدي ذلك إلى ظهور جزيئات ذات شكل غير منتظم وحجم متوسط ​​يتراوح من 50 إلى 150 ميكرومتر.

التحليل الكهربائي

يتراوح حجم جسيمات مساحيق المعادن المُنتَجة بالتحليل الكهربائي عادةً بين 25 و200 ميكرومتر. ومع ذلك، يُمكن أن يتأثر حجم الجسيم وشكله بمعايير تحليل كهربائي مُختلفة، مثل كثافة التيار.

اختزال خامات المعادن

عادةً ما تُنتج هذه العملية مساحيق ممتازة. بالنسبة لمساحيق الحديد الكربونيل والنيكل المُنتَجة بالتحلل الكيميائي، يتراوح حجم الجسيمات عادةً بين 1 و8 ميكرومتر.

الضغط

أثناء عملية الضغط، يُملأ قالب عالي الدقة ذو هندسة تروس مرغوبة بمزيج من المسحوق. يتراوح ضغط الضغط العام بين 400 و800 ميجا باسكال. تُحدد هذه الخطوة الهندسة النهائية للترس. قد يؤدي أي عيب هنا إلى تناقضات وضعف هيكلي في المكون النهائي.

تلبد

الآن أصبح الاتفاق الأخضر خاضعًا لـ عملية تلبيدحيث يُسخّن عند درجة حرارة عالية أقل من درجة الانصهار في فرن تلبيد ذي جو مُتحكم به. بالنسبة لمكونات الحديد، يمكن أن تصل درجات حرارة التلبيد إلى 1120 درجة مئوية، بينما تتطلب أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ درجات حرارة تصل إلى 1250 درجة مئوية. أثناء التلبيد، تندمج جزيئات المسحوق المتجاورة معًا، مما يؤدي إلى زيادة كثافة المكون.

 

عمليات الثانوية

في علم المعادن المساحيق، تُجرى العمليات الثانوية بعد التلبيد لتحسين دقة أبعاد القطعة وجودة سطحها ومتانتها الميكانيكية. العمليات الثانوية الشائعة هي:

التحجيم

أثناء عملية التلبيد، قد يتعرض الترس لتشوهات طفيفة في الأبعاد، ولذلك يخضع للتحجيم. هنا، يُعاد وضع الترس المُلبَّد في قالب عالي الدقة ويُضغط تحت ضغط معتدل. تُشوِّه هذه العملية السطح قليلاً لتحقيق تفاوتات أدق وسد المسام المفتوحة. يمكن أن يحقق التحجيم مستويات تفاوت تبلغ ±0.01 مم في التطبيقات الدقيقة.

بالقطع

بالنسبة للميزات الأكثر تعقيدًا، يتم إخضاع التروس الملبدة لعملية تصنيع أخرى تتضمن: الحفر، والتحويل، والطحن، والطحن، وصقل التجاويف، والوجوه، وأسنان التروس.

المعالجة السطحية

تُعالَج التروس المُلبَّدة أيضًا سطحيًا لتحسين مقاومتها للتآكل والحماية منه. وتُعتمد في معالجة السطح عدة طرق تشطيب حسب المتطلبات، مثل إزالة النتوءات الاهتزازية، والتلميع، واللف، والطلاء، والطلاء المعدني.

المعالجة الحرارية

تُجرى المعالجة الحرارية بعد التلبيد لتحقيق التركيبة المطلوبة من الصلابة والقوة ومقاومة التآكل. ويمكن استخدام معالجات مثل التلدين، والتبريد، والتخمير، والتكرير.

مواد مسحوق المعادن للتروس الملبدة

الحديد النقي والسبائك القائمة على الحديد

يُعدّ الحديد النقي والسبائك القائمة على الحديد، مثل فولاذ Fe-C (حديد-كربون) وسبائك Fe-Cu-C، أكثر المواد شيوعًا وفعالية من حيث التكلفة في تصنيع التروس المُلبّدة. يُفضّل المُصنّعون هذه المواد لما تتميز به من قوة ميكانيكية ومتانة عالية.

الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ السبائكي

يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ (316 و304) بمقاومته للأكسدة، مما يمنع تآكل مكوناته. ولذلك يُستخدم في تصنيع التروس المعرضة لظروف قاسية.

سبائك النحاس

يُستخدم النحاس وسبائكه في تصنيع التروس نظرًا لمقاومته الكيميائية العالية للأكسدة، وموصليته الحرارية الممتازة، وخصائصه غير المغناطيسية. تُعد هذه التروس الأنسب للتطبيقات منخفضة الأحمال المعرضة لبيئات تآكلية أو درجات حرارة عالية. تشمل هذه السبائك:

برونز

البرونز، وهو سبيكة تتكون أساسًا من النحاس (Cu) والقصدير (Sn)، يُعد من أكثر المواد موثوقية لإنتاج التروس الملبدة. ويعود ذلك إلى خصائصه العالية، مثل القوة والصلابة ومقاومة التآكل والتآكل. ومن بين هذه الخصائص، يُعد مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب متانة طويلة الأمد وتشغيلًا سلسًا.

نحاس

إنه سبيكة من النحاس والزنك؛ إذ يُقلل إضافة الزنك إلى النحاس من قابليته للسحب ويزيد من متانته. تُستخدم التروس المُلبَّدة المُصنّعة باستخدام هذه السبائك في بيئات منخفضة الأحمال، مثل الأدوات الدقيقة أو الأجهزة الميكانيكية الصغيرة.

مزايا التروس الملبدة

ضيق التسامح

من أهم مزايا تصنيع التروس بالتلبيد إمكانية تحقيق دقة أبعاد استثنائية. تحافظ التروس الملبدة باستمرار على تفاوتات دقيقة تصل إلى ±0.01 مم، مما يضمن دقة التداخل والأداء الموثوق.

اتساق الجودة

تتميز عملية التصنيع الدقيقة (PM) بإمكانية تكرار عالية، حيث يُصنع كل ترس باستخدام القالب نفسه، مما يحافظ على الاتساق والدقة. هذا يضمن جودة موحدة في جميع الدفعات.

فعالية التكلفة

عند تصنيع التروس بالتلبيد، فإنها تتطلب تشغيلًا آليًا أقل، وهدرًا أقل للمواد، وغالبًا ما تُلغي الحاجة إلى عمليات تشطيب ثانوية مقارنةً بالتروس المُشَغَّلة. هذا يجعلها فعّالة من حيث التكلفة، على الرغم من أن معداتها باهظة الثمن وتتطلب استثمارًا أوليًا، إلا أن تكاليف الأدوات هذه تُعوّض من خلال وفورات الإنتاج على المدى الطويل.

الحد الأدنى من النفايات

تنتج عملية تصنيع التروس من خلال التلبيد حوالي 3-5% فقط من نفايات المواد، مقارنة بـ 50% في التصنيع التقليدي.

مرونة التصميم

يتيح التصميم الهندسي الدقيق إنشاء أشكال هندسية معقدة، بما في ذلك التقويضات والميزات الداخلية والملفات الشخصية غير المنتظمة للتروس.

صديقة للبيئة

لأن التلبيد يستهلك طاقة أقل، ويُنتج نفايات أقل، ويتيح إمكانية إعادة تدوير مساحيق المعادن. وهو خيار أكثر استدامة مقارنةً بالمعدات الآلية التقليدية.

تطبيقات التروس الملبدة في مختلف الصناعات

تطبيقات السيارات

تجد التروس المعدنية المسحوقة تطبيقاتها على نطاق واسع في أنظمة السيارات، بما في ذلك:

• محركات النوافذ الكهربائية
• الإرسال
• أعمدة الكامات وأعمدة الكرنك

تعتبر هذه الإطارات مثالية لمحركات الطاقة الكهربائية وناقلات الحركة للسيارات الكهربائية نظرًا لخفة وزنها ومقاومتها للتعب.

أدوات كهربائية

تُستخدم التروس المُلبَّدة أيضًا في مختلف الأدوات الكهربائية، مثل المثاقب ومفكات البراغي، نظرًا لخفة وزنها ومقاومتها للتآكل. فهي تُوفِّر في هذه الأدوات عزم الدوران والتحكم اللازم في السرعة، مما يُساعد الأداة على الحفاظ على كفاءتها مع تقليل الضوضاء والاهتزاز.

الصناعة الطبية

تُعد التروس المُلبَّدة مكونات موثوقة في المعدات الطبية والأدوات الجراحية. دقتها، وعدم تفاعلها، وموثوقيتها عوامل أساسية في التطبيقات التي تُعدّ فيها سلامة المرضى ودقة المعدات أمرًا بالغ الأهمية.

معدات منزلية

تُستخدم التروس المُلبَّدة عادةً في أجهزة مثل الغسالات والمكانس الكهربائية وخلاطات المطبخ. تضمن هذه التروس حركة هادئة وموثوقة ونقلًا مستمرًا للطاقة، مما يُسهم في تحسين الأداء العام للجهاز ومتانته.

الآلات الصناعية

تعتبر هذه التروس ضرورية في الآلات الصناعية، بما في ذلك المحركات، والناقلات، وأنظمة التحكم في الحركة، وذلك بسبب دقتها ومتانتها.

لماذا تختار مسحوق المعادن الأزرق؟

BLUE هي شركة مخصصة مصنع مسحوق المعادن متخصصة في التروس الملبدة بدقة.
يشتمل نطاق منتجاتنا على التروس المحفزة، والتروس المخروطية، والتروس الحلزونية، والتروس الكوكبية.
يمكنك استكشاف مجموعة كاملة من الأجزاء القياسية لدينا المتجرأو اتصل بنا للحصول على حلول معدات مخصصة مصممة وفقًا لمواصفاتك.