استفاده از متالورژی پودر در صنایع مختلف برای تولید قطعات کیفی صنعتی در حال رشد روزافزون است، اساس روشهای متالورژی پودر بر زینترینگ می ­باشد. وجود معضلات مهمی در روشهای معمول زینترینگ مثل تغییر ریز ساختار ماده، به دلیل رشد دانه ها در حین عملیات تولید قطعه، بالا بودن دمای عملیات، بالا بودن درصد تخلخل در قطعات  تولید شده و غیرهموژن بودن ریزساختار آنها، زمان طولانی عملیات وبه تبع آن کم بودن  سرعت و بالا بودن هزینه تولید قطعات، استفاده از این روشها را محدود کرده است. این مشکلات حتی در روشهای جدیدتری مانند پرس ایزواستاتیک داغ، اکستروژن در دمای بالا، زینترینگ مایکروویو، سنتز خودانتشار و ... نیز حل نشده و باعث کاهش ابعاد و کاهش کیفیت قطعات قابل تولید و ایجاد محدودیت در استفاده ازاین روشها شده است. 

روش اسپارک پلاسماسینترینگ SPS ، یکی از روشهای جدیدی است که به دلیل تشکیل پلاسما درحین فرآیند، بسیاری از مشکلات فوق الذکر را حل نموده است. مکانیزم فرآیند زینترینگ در SPS، ایجاد پلاسما در اثر اعمال جریان DC پالسي با فرکانس و آمپراژ بالا هم زمان با اعمال فشار است، به طوریکه اعمال جریان پالسی باعث ایجاد پلاسما در محفظه قالب می شود. حضور پلاسما به دلیل بمباران سطح  ذرات باعث کاهش انرژی اکتیواسیون نفوذ و در نتیجه افزایش چشمگیر سرعت نفوذ و نهایتا افزایش سرعت تولید، کاهش قابل ملاحظه زمان تولید و افزایش کیفیت قطعات تولید شده به روش SPS می شود.

SPS یک روش زینترینگ تحت فشار است که بر اساس تخلیه الکتریکی پالس­های جریان در فاصله بین ذرات پودر و تولید اسپارک (جرقه) عمل می­ کند. زمانی که اسپارک ناشی از تخلیه الکتریکی در محل اتصال یا فاصله بین ذرات پودر ایجاد می ­شود، حرارت موضعی ایجاد شده در ستون تخلیه باعث افزایش آنی دما تا بیش از oC1000 می­ شود. این حرارت بالا باعث تبخیر ناخالصی­ها و همچنین تبخیر سطحی ذرات پودر در محدوده اسپارک می­شود. بلافاصله پس از این ناحیه تبخیر، یک ناحیه ذوب سطحی ایجاد می ­گردد. این نواحی ذوب سطحی از طریق جریان الکترون­ها (در طی زمان وصل جریان) و ایجاد خلأ (در طی زمان قطع جریان) به سمت هم کشیده شده و ناحیه گلویی را تشکیل می­ دهند .لازم به ذکر است که ذرات ریز ناخالصی و گازهای موجود بین ذرات پودر، به شروع تخلیه الکتریکی و تولیداسپارک در فضای خالی بین ذرات کمک می­کنند.

 ناحیه گلویی شامل 5مرحله است:

1-     مرحله ابتدایی: تولیداسپارک ناشی از تخلیه الکتریکی، به وسیله قطع و وصل پالس­های جریان؛

2-     تولید پلاسما(یونیزه شدن گازهای موجود در فضاهای خالی بین ذرات در اثر تخلیه الکتریکی)

3-     تبخیر و ذوب سطحی ذرات پودر

4-     تولید فشار ناشی ازضربه اسپارک و پراکنده شدن ذرات ذوب یا تبخیر شده: برخورد شدید الکترون­های آزاد(که در اثر تخلیه الکتریکی ایجاد شده ­اند)و یون­ها (که در اثریونیزه شدن گاز تولیدشده ­اند) با سطح ذرات، منجر به حذف ناخالصی­های موجود در سطح ذرات و در نتیجه پاکسازی و فعال ­سازی سطحی ذرات پودر می­ شود.این مسئله باعث برقراری پیوند قوی­تربین ذرات شده و فرآیند چگالش نمونه را سرعت می بخشد

 5- کشیده شدن نواحی ذوب سطحی به طرف یکدیگر و تشکیل ناحیه گلویی .

مشخصات دستگاه مورد استفاده:

دمای کاری تا 2500 درجه سانتیگراد

میزان خلاء تا 0.05 میلی بار

ورود گاز آرگون، نیتروژن و سایر گازها

سیستم اعمال فشار تا 10 تن

سیستم کنترل موقعیت دقیق فک با دقت 100 میکرون

اندازه گیری لحظه ای موقعیت فک هنگام زینتر

اندازه گیری دما تا 800 درجه با ترموکوپل و 800 تا 2500 درجه سانتیگراد با پیرومتر با قابلیت اندازه گیری دمای وسط قالب

امکان افزایش سرعت گرمایش تا 1000 درجه سانتیگراد بر دقیقه

سیستم حرارتی از نوع القایی با کوره آب خنک و قابلیت تنظیم دمای بیشینه 2300 درجه سانتیگراد

قابلیت تنظیم برنامه زینترینگ

مزایای استفاده از اسپارک پلاسما زینترینگ: 

زینترینگ سریع

عدم نیاز به شکل دهی اولیه

کمترین رشد دانه و حفظ ساختار نانو متری

 لطفا براي استفاده از اين دستگاه فرم در خواست انجام آزمون در قسمت فرمها را تکمیل نمایید