Bu Gönderiyi Paylaş

İçindekiler

Bakır alaşım tozu özel özelliklere sahip malzemeler üretmek için bakır ve diğer alaşım elementlerinin bir kombinasyonundan yapılan tozu ifade eder. Bu toz, presleme ve sinterleme gibi toz metalurjisi teknikleri veya eklemeli üretim yoluyla yüksek performanslı parçalar üretmek için kullanılabilir.

Bakır Alaşımlı Tozlara Genel Bakış

Bakır alaşımları, mukavemet, iletkenlik, korozyon direnci, işlenebilirlik ve diğer özelliklerin olağanüstü kombinasyonu nedeniyle en yaygın kullanılan mühendislik malzemelerinden bazılarıdır. Bakırın çinko, kalay, nikel, silikon, alüminyum ve diğerleri gibi alaşım elementleriyle harmanlanmasıyla, belirli uygulamalara göre ince ayarlanmış özelliklere sahip çok çeşitli karışımlar oluşturulabilir.

Toz metalurjisi, otomotiv, elektrik, elektronik, endüstriyel makine vb. endüstrilerde kullanılmak üzere karmaşık parçalar halinde sıkıştırılabilen ve sinterlenebilen ince bakır alaşım tozlarını kullanır. Toz atomizasyonu sırasındaki hızlı katılaşma oranları, karışmayan elementlerin karışmasına ve külçe metalürjisinde mümkün olmayan benzersiz mikro yapıların oluşmasına izin verir.

Bakır alaşımlı tozun tercih edilme nedenlerinden bazıları şunlardır:

  • Karışık tozlarda kimyasal bileşimin mükemmel kontrolü
  • Hızlı katılaştırma ile mikroyapının iyileştirilmesi
  • Gözenekli ve kontrollü yoğunluklu parçalar üretebilme
  • Karmaşık şekiller üretmek için daha basit işleme
  • Külçe dökümü sırasında yaygın olan segregasyonun önlenmesi
  • Malzeme, enerji ve işçilik azaltımı sayesinde önemli maliyet tasarrufu

Gelişmiş katmanlı üretim, daha ince tane boyutuna ve geleneksel yöntemlerin ötesinde mekanik özelliklere sahip sofistike bileşenleri 3D olarak basmak için en yeni metal tozlarını kullanır.

Bakır Alaşımlı Toz Çeşitleri

Bakır, çeşitli uygulamalara uygun malzemeler oluşturmak için bir dizi elementle alaşım haline getirilebilir. Bazı yaygın tozlar şunları içerir:

TipKompozisyon
PirinçBakır-Çinko (Cu-Zn)
BronzBakır-Kalay (Cu-Sn)
CupronickelBakır-Nikel (Cu-Ni)
Bakır-demirBakır-Demir (Cu-Fe)
Bakır berilyumBakır-Berilyum (Cu-Be)

Bu baz tozlar, gelişmiş özellikler için az miktarda krom, silikon, kobalt vb. gibi diğer elementler eklenerek daha da modifiye edilebilir. Bileşim; mukavemet, korozyon direnci, aşınma direnci, termal özellikler, sürtünme ve kayganlık gibi özellikleri doğrudan etkiler. Toz tedarikçileri genellikle uygulamaya özel formülasyonlarla talep üzerine özelleştirilmiş alaşımlar geliştirir.

bakır alaşım tozu
Bakır Alaşımlı Toz 3

Özellikleri Bakır Alaşımlı Toz

Bakır alaşımları, endüstriyel parçalar ve bileşenler için kullanışlı olmalarını sağlayan fiziksel ve kimyasal özelliklerin çekici bir kombinasyonunu sergiler. Bazı kayda değer özellikler şunlardır:

MülkiyetÖzellikler
GüçPirinç ve bronz gibi bakır alaşımları, saf bakırdan çok daha yüksek olan 1200 MPa'yı aşan gerilme mukavemetlerine ulaşabilir
İletkenlikElektrik ve ısı iletkenlikleri saf bakırdan daha düşük ancak demir alternatiflerinden oldukça yüksek
Korozyon direnciPasivasyon yoluyla nem, asitler vb. ortamlarda mükemmel korozyon direnci
İşlenebilirlikKurşunlu bronz gibi serbest işlenen bakır alaşımlarının işlenmesi çelikten daha kolaydır; talaş kırılabilirliği iyileştirilmiştir
Aşınma direnciSertliği ~ 150 BHN olan aşınma parçaları için geliştirilmiş bakır-kobalt ve bakır-krom gibi özel bileşimler
Sürtünme katsayısıSürtünme katsayısı, yağlanmış alaşımlar için 0,2 ile özel kullanımlar için uyarlanmış yüksek sürtünmeli malzemeler için 1,0 arasında değişir
GeçirgenlikAlaşıma bağlı olarak östenitik paslanmaz çeliğin 10 ila 10000 katı arasında bağıl manyetik geçirgenlikler

Elde edilebilir malzeme özelliklerindeki çeşitlilik, bakır alaşımlarını yapısal parçalara ek olarak kontaklar, kurşun çerçeveler, burçlar, kaynak uçları, vakum ve yüksek sıcaklık kullanımları vb. için uygun hale getirir.

Bakır Alaşımlı Toz Uygulamaları

Farklı bakır alaşımlarının gösterdiği iletkenlik, korozyon direnci, sürtünme özellikleri, işlenebilirlik vb. özelliklerin benzersiz kombinasyonu, bunların çok çeşitli endüstriyel alanlarda kullanılmasına olanak tanır:

EndüstriUygulamalar
OtomotivBurçlar, pullar, kaynak uçları, konektörler, bağlantı elemanları, anahtarlar, röleler
ElektrikKontak şeritleri, terminaller, konektörler, kurşun çerçeveler, sigortalar, direnç elemanları
ElektronikKurşun çerçeveler, konektörler, ısı alıcıları ve ısı dağıtıcıları gibi termal yönetim parçaları
MühendislikRulmanlar, burçlar, dişliler, aşınma parçaları
Endüstriyel makinelerBurçlar, piston uçları, valf parçaları, toz/toner uygulama bileşenleri
Tıbbi ve diş hekimliğiBiyouyumluluk nedeniyle pimler, vidalar ve plakalar için implantlar
Askeri ve savunmaAteşleme pimleri, mühimmat kovanları, mermi ceketleri
Petrol ve gazVanalar, pompalar, denizaltı ve kuyu içi bileşenleri

Mukavemet, süneklik, aşınma performansı ve mümkün olan karmaşık geometrilerin kombinasyonu, bakır alaşımlarını çeşitli endüstrilerdeki küçük, orta ve büyük yapısal parçalar için uygun hale getirir.

Bakır Alaşımlı Tozun Özellikleri

Bakır alaşım tozları, bileşim limitleri, toz boyutları ve partikül dağılımları, görünür yoğunluk değerleri, musluk yoğunluğu değerleri gibi özellikleri tanımlayan bir dizi uluslararası ve bölgesel spesifikasyona göre üretilir. Bazı temel standartlar şunlardır:

StandartNotlarElements limited
EN ISO 3522CuP2, CuP3, CuP4 vb.Pb, As, Cd, Ni vb.
ASTM B177CDA Yaldız Metal, Bronz CDA 854, C97300 vb.S, Se, Te, Sb vb.
DIN 8513MF-CuSn8, MF-CuSn12, MFCuCr1 vb.S, P vb.
GB/T 4337HB61, HB62, HB63 vb.Zn, Ni, Al vb.
AWS A5.7ERCuNi, ERCuZn-C vb.S, P, O vb.

Bunlar, tozların tedariki için kalite, tutarlılık ve güvenilirlik standartlarını tanımlar. İzin verilen limitler, potansiyel olarak zararlı safsızlıkların kontrol edilmesine yardımcı olur.

Bakır Alaşımlı Toz Boyutları

Daha ince 100 mikronun altındaki bakır alaşım tozları, nihai parçalardaki mekanik özellikleri en üst düzeye çıkarmak için sinterleme sırasında daha yüksek yoğunlaşmayı kolaylaştırır. Ayrıca daha iyi yüzey kalitesi ve özellik ayrıntısı sağlarlar. Ancak kullanımı zorlaşır. 150 mikronun üzerindeki daha kaba partiküller toz sorunlarını azaltır ancak daha düşük sinterlenmiş yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle pratik bir aralık şöyledir:

ParametreTipik boyut aralığı
Maksimum partikül boyutu150 μm
Minimum partikül boyutu15-20 μm
Ortalama parçacık boyutu45-75 μm

Bakır Alaşımlı Toz Kaliteleri

Bileşim ve toz özelliklerine bağlı olarak, bakır alaşım tozları aşağıdaki gibi sınıf gruplarına ayrılır:

Notlar KompozisyonlarYaygın uygulamalar
Ücretsiz işleme Cu-Zn-Pb, Cu-Sn-Pb gibi kurşunlu pirinçler ve bronzlar Talaş kontrolüne ihtiyaç duyan tornalanmış parçalar
Yüksek iletkenlikCu-Ni, Cu-Fe Elektronik – kurşun çerçeveler, konektörler vb.
Aşınma direnci Cu-Cr, Cu-CoRulmanlar, burçlar, pistonlar
GüçCu-Ni-Si-Cr gibi kompleks Cu alaşımlarıYüksek mukavemetli yapısal parçalar

Bakır Alaşımlı Toz Üretim Süreci

Endüstriyel kullanımlar için bakır alaşımı tozlarının üretiminde kullanılan popüler teknikler şunlardır:

  • Atomizasyon: Erimiş metal akışı, hızla katılaşarak toz haline gelen ince damlacıklara ayrılır
  • Elektroliz: Alaşım bileşenlerinin katman katman birlikte biriktirildiği elektrokimyasal üretim
  • Karbonil süreci: İnce partiküller üretmek için metal karbonil buharlarının termal ayrışması

Bu yöntemlerin faydaları, hassas kimyaya sahip ultra ince, küresel/düzensiz morfolojili tozlardır. Yağlayıcılarla birlikte preslenmeye hazır karışımlar da şekillendirme işlemleri için hammadde olarak tedarik edilebilir. Bu tozların yüksek saflığı, yoğunluğu ve akışkanlığı, yüksek kaliteli sinterlenmiş bileşenlerle sonuçlanır.

bakır alaşım tozu
Bakır Alaşımlı Toz 4

Bakır Alaşımlı Toz Tedarikçileri

Bakır ve alaşım tozlarının önde gelen küresel üreticilerinden bazıları şunlardır:

ŞirketMarkalar Üretim kapasitesi
HoganasHoganas200,000 ton
GKN HoeganaesHoeganaes, Kuzey Amerika Höganäs 180,000 ton
Metal Tozları MakinalarıMakin20,000 ton
CNPC Toz GrubuCNPC100,000 ton

Bu şirketler, talep üzerine malzemeleri uyarlamak için alaşım tasarım yeteneklerine ve küçük Ar-Ge hacimlerinden büyük ticari miktarlara kadar tedarik sağlamak için üretim kapasitelerine sahiptir.

Bakır Alaşımlı Tozların Fiyatlandırılması

Fiyatlar şunlara göre değişir:

Parametre Fiyatlandırma üzerindeki etkisi
Kompozisyonlar Cr, Be, Co gibi alaşım elementleri arttıkça daha pahalı
Toz saflığı/kalitesi En yüksek maliyetli yüksek saflıkta tıbbi/dental kaliteler
Sipariş miktarı Daha büyük miktar indirimleri mevcuttur
Bölgesel talep Asya fiyatları Avrupa/ABD'den daha düşük olabilir

Tipik fiyat aralıkları şunlardır:

Alaşım TipiFiyat Aralığı
Pirinç tozları kg başına 15-25 ABD doları
Bronz tozlarıkg başına 25-45 $
Bakır-nikel-krom kg başına 50$+

Fiyatlandırma, tedarikçilerin sunabileceği partikül boyutu sınıflandırması, baskıya hazır karıştırma ve özel paketleme gibi ek hizmetlere de bağlıdır.

Bakır Alaşımlı Tozların Karşılaştırılması

Farklı bakır alaşımlarının yan yana analizi ortaya koymaktadır:

PirinçBronz Bakır-demirBakır-nikel
Güç Orta düzeydeYüksekYüksekOrta düzeyde
İletkenlikYüksek Orta düzeydeÇok yüksekYüksek
Korozyon direnci Orta düzeydeOrta düzeydeDüşükÇok yüksek
Aşınma direnciOrta düzeydeDüşükDüşükOrta düzeyde
MaliyetDüşükOrta düzeydeOrta düzeyde Yüksek

Böylece uygun bakır alaşımı kritik performans gereksinimlerine göre seçilebilir.

Bakır Alaşımlı Tozların Avantajları

Dökme alaşımlara göre bazı faydalı avantajlar şunlardır:

  • Tekdüzelik: Mikro ayrışma yok ve homojen mikroyapı
  • İzotropik özellikler: Anizotropi içeren döküm ürünlerin aksine
  • İnce taneler: Hızlı soğutma sonucunda çok ince taneler oluşur ve mukavemet artar
  • İşlenebilirlik: Karmaşık, yoğun şekillere kolay şekillendirilebilirlik
  • Özelleştirme: İhtiyaca göre uyarlanabilir kimya, partikül boyutu dağılımı
  • Üretkenlik: Minimum hurda kaybı ile otomatik, yüksek hacimli üretim
  • Kalite: Partiden partiye tutarlılık, döküm kalemi değişkenliğini aşıyor

Sınırlamalar Bakır Alaşımlı Tozlar

Bazı dezavantajlar şunlardır:

  • Dökme alaşımlardan daha yüksek maliyet
  • Diğer formlara kıyasla sınırlı boyut ve şekiller
  • Sıkıştırma sonrası daha düşük ısı ve elektrik iletkenlikleri
  • Sinterleme sırasında koruyucu atmosfere ihtiyaç duyabilir
  • Uygun olmayan şekilde sinterlenirse tane büyümesi olasılığı
  • Oksitlenmeyi önlemek için özel taşıma ve kaplar gereklidir

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Bültenimize Abone Olun

Güncellemeleri alın ve en iyilerden öğrenin

Keşfedilecek Daha Fazla Şey

Scroll to Top