نیتریدینگ پلاسما

نیتریدینگ پلاسما

در طول ساخت قطعات فلزی صنعتی، سازندگان اغلب به دنبال سخت کردن قسمت بیرونی قطعات فولادی برای افزایش مقاومت در برابر سایش هستند. این فرآیند سخت شدن موردی که “سخت شدن سطحی” نیز نامیده می شود، معمولاً بر فرآیندهای ترموشیمیایی برای تبدیل لایه بیرونی یک جسم فلزی متکی است. متالورژی ها برای دستیابی به سختی سطحی به چندین فن آوری موجود مختلف از جمله کربورسازی، سخت شدن القایی و نیتریدینگ وابسته هستند.

فرآیند نیتریدینگ

نیتروژن شامل انتشار نیتروژن در سطح فولاد به منظور سخت شدن لایه های بیرونی قطعات فلزی است. این فرآیند ممکن است یک نمای بیرونی شکننده ایجاد کند که به طور موثرتری در برابر سایش مقاومت می کند. در دماهای بالا، نیتروژن با آلیاژهای فلزات آهنی ترکیب می شود و نیتریدهای سخت شده را تشکیل می دهد.

تولید کنندگان می توانند از تکنیک های مختلفی برای انجام نیتریدینگ معمولی استفاده کنند. به طور معمول، آنها به گاز آمونیاک برای تامین نیتروژن برای فرآیند نیتریدینگ وابسته هستند. با حرارت دادن برخی از آلیاژها در حضور آمونیاک در دماهای بین 950 درجه فارنهایت تا 1050 درجه فارنهایت در مدت زمان طولانی، آنها می توانند به طور موثر لایه بیرونی اجزای فولادی را سخت کنند. یک جایگزین نسبتاً اخیراً توسعه یافته برای نیتریدینگ صنعتی معمولی شامل استفاده از نیتریدینگ پلاسما است، فرآیندی که گاهی اوقات “نیتریدینگ یونی” یا “نیتریداسیون یونی” نامیده می شود.

تاریخچه نیتریدینگ پلاسما

فرآیند نیتریدینگ پلاسما که در ابتدا در دهه 1920 مورد بررسی قرار گرفت، در اواخر دهه 1930 و اوایل دهه 1940 مقبولیت بیشتری پیدا کرد. جوشکاری قوس الکتریکی به عنوان یک فناوری در این دوره از تولید تسلیحات نظامی شدید به طور گسترده در محیط های ساخت صنعتی گسترش یافت.

امروزه، کامپیوتری شدن به بسیاری از فرآیندهای ساخت خودکار، از جمله نیتریدینگ یونی کمک کرده است. فرآیندهایی که زمانی مستلزم نظارت مستقیم انسان بود، اکنون در نتیجه استفاده از فناوری‌های کنترل رایانه‌ای، دقیق‌تر و یکنواخت‌تر رخ می‌دهند. در بسیاری از محیط های مدرن تولید صنعتی قطعات فلزی با حجم بالا، اتوماسیون امکان تکمیل مقرون به صرفه قطعات کار را با استفاده از نیتریدینگ یونی فراهم می کند.

فرآیند و کاربردهای نیتریدینگ پلاسما

در طول نیتریدینگ اولیه پلاسما، سازندگان با استفاده از گازها، خلاء را در اطراف یک قطعه کار فلزی ایجاد می‌کنند و با کمک یک بار الکتریکی، یک آبشار ثابت از یون‌های نیتروژن را به سطح یک قطعه فلزی می‌فرستند. این فرآیند لزوماً در دماهای بالا رخ می دهد. بمباران یون ها به نرم شدن فلز کمک می کند و یک لایه بیرونی سطحی ریز و سخت ایجاد می کند.

نیتریدینگ پلاسما از کاربردهای متعددی در محیط‌های ساخت قطعات صنعتی با فناوری پیشرفته برخوردار است. توانایی سخت کردن سطوح فلزی به صورت انتخابی و یکنواخت، کاربرد بسیار خوبی را برای تولیدکنندگان در بسیاری از صنایع ارائه می دهد.

به عنوان مثال، این فناوری کمک بزرگی به تولیدکنندگان صنعتی می کند. این امکان تولید قطعات متعدد مورد استفاده در سایر فرآیندهای ساخت مانند صنعت پلاستیک را فراهم می کند. اجزای ماشین آلات خودکار تولید پلاستیک که استفاده منظم و سنگین را حفظ می کنند ممکن است از سخت شدن سطح از طریق نیتریدینگ پلاسما بهره مند شوند. به عنوان مثال، پین های انژکتور، قالب های اکستروژن، قطعات مهر زنی و سایر ماشین آلات مورد نیاز برای تولید معمولاً در مقابل سایش بهتر مقاومت می کنند اگر سازندگان ماشین آلات تولید پلاستیک قطعات سخت شده را انتخاب کنند. نیتریدینگ پلاسما به تکمیل بسیاری از این اجزا کمک می کند.

نیتریدینگ پلاسما نیز به تولیدکنندگان در صنایع حمل و نقل کمک زیادی کرده است. این فرآیند تکمیل سطوح فلزی انتخابی سخت شده را ارتقا می دهد. این چرخ دنده ها، بلبرینگ ها، شفت بادامک، سوپاپ ها، پیستون ها و سایر قطعات موتور را قادر می سازد تا برای مدت طولانی تری در برابر سختی های محیط های مکانیکی چالش برانگیز مقاومت کنند.

نیتریدینگ با استفاده از پلاسما در مقابل گاز

نیتریدینگ پلاسما مزایای زیادی نسبت به نیتریدینگ معمولی که با کمک گاز آمونیاک انجام می شود، دارد. برای مثال، اگرچه هر دو فرآیند در دماهای بالا اتفاق می‌افتند، نیترید کردن پلاسما نیازی به استفاده از کوره بلند ندارد. علاوه بر این، تولیدکنندگان قطعات می‌توانند کاربرد فینیش‌های نیتریدینگ پلاسما را با دقت زیادی کنترل کنند، هدفی دشوار برای دستیابی به استفاده از گاز.

سطوح حاصل از نیتریدینگ پلاسما یک روکش سخت و یکنواخت، بدون شکنندگی که اغلب با فناوری های نیتریدینگ گازی مرتبط است، نشان می دهد. در حالی که قطعاتی که تحت نیتریدینگ معمولی با استفاده از گاز (مانند آمونیاک) قرار می‌گیرند، اغلب به عملیات تکمیلی اضافی مانند سنگ‌زنی و پرداخت نیاز دارند، بمباران سطح با یون‌های نیتروژن بافت نرم و صافی ایجاد می‌کند. تکیه بر این فناوری ممکن است نیاز به عملیات تکمیلی اضافی را از بین ببرد.

در نهایت، امروزه نیتریدینگ پلاسما معمولاً فرآیند تولید سازگار با محیط زیست را نسبت به نیتریدینگ با تکنولوژی پایین معمولی ارائه می دهد. مورد دوم اغلب همراه با تکنیک های آماده سازی سطح شامل استفاده از حمام نمک سیانید رخ می دهد. تمیز کردن پس از تولید اغلب مستلزم دفع مواد سمی (و بالقوه خطرناک) است. از این نظر، فرآیندهای نیتریدینگ پلاسما خودکار از اجزا به طور موثرتری استفاده می کنند و در نتیجه ضایعات کمتری تولید می کنند.

نیتریدینگ پلاسما در مقابل آبکاری کروم

تولید قطعات صنعتی گاهی اوقات به فرآیند آبکاری کروم برای کمک به تکمیل قطعات فلزی متکی است. به طور معمول، آنها برای آماده کردن سطح به یک سری حمام نمک وابسته هستند و سپس از اعمال الکتریسیته برای کمک به پوشاندن محل آماده شده با پوشش فلزی سخت مانند کروم استفاده می کنند. آبکاری کروم یک سطح جذاب، براق و بازتابنده را بسیار مقرون به صرفه ایجاد می کند.

با این حال، نیتریدینگ پلاسما در برخی از محیط‌های تولید، یک تکنیک تکمیلی برتر را ارائه می‌دهد. همچنین قسمت بیرونی یک قطعه کار فلزی را سخت می کند. علاوه بر این، از آنجایی که نیتریدینگ پلاسما در سطح پخش می شود، این فرآیند مشکلات پوسته پوسته شدن یا مشکلات کاربرد ناهموار که گاهی اوقات با آبکاری کروم مرتبط است را از بین می برد.

در حالی که روکش‌های کروم آبکاری شده در نهایت کدر شده و از سطح قطعات فلزی که در معرض استفاده زیاد قرار می‌گیرند فرسوده می‌شوند، نیتریدینگ پلاسما در طول سال‌ها مقاومت سایشی بهتری را ارائه می‌دهد. این سطوح تمام شده همچنین در برخی شرایط به طور موثرتری در برابر خوردگی مقاومت می کنند.

کلام آخر

عمق سخت شدن مورد تکمیلی که از طریق نیتریدینگ پلاسما حاصل می شود بر اساس آلیاژهای تشکیل دهنده در قطعات فلزی متفاوت است. در طول نیتریدینگ یونی خودکار، سازندگان معمولاً به محفظه‌های خلاء و پارامترهای زمان و دمای بسیار کنترل‌شده برای دستیابی به سطوح یکنواخت متکی هستند.

مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که  شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.

در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.

شما می‌توانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.