آزمايشگاه SPS و نیتراسیون پلاسمائی

 

اسپارک پلاسما سینترینگ:

استفاده از متالورژی پودر در صنایع مختلف برای تولید قطعات صنعتی در حال رشد روز افزون است. اساس روش های متالورژِی پودر بر سینترینگ می باشد. وجود مشکلات متعدد در روش های متداول سینترینگ نظیر تغییر ریز ساختار ماده به دلیل رشد دانه ها در حین عملیات تولید قطعه، بالا بودن دمای عملیات سینترینگ، بالا بودن درصد تخلخل در قطعات تولید شده و غیرهمگن بودن ریزساختار آنها، زمان طولانی عملیات سینترینگ و در نتیجه کم بودن سرعت تولید منجر به محدود شدن استفاده از این روش ها در تولید قطعات به روش متالورژی پودر شده است. این مشکلات حتی در روش های جدیدتری مانند پرس ایزواستاتیک داغ، اکستروژن در دمای بالا، سینترینگ مایکروویو و غیره نیز حل نشده است. از سویی دیگر باید به این نکته توجه داشت که در استفاده از این روش ها کاهش ابعاد قطعات قابل تولید و در برخی موارد کاهش کیفیت آنها باعث ایجاد محدودیت هایی در تولید قطعات می گردد. روش اسپارک پلاسما زینترینک (Spark Plasma Sintering : SPS) یکی از روش های جدیدی است که به دلیل تشکیل پلاسما در حین فرایند بسیاری از مشکلات فوق الذکر را حل نموده است. مکانیزم فرایند سینترینگ در SPS ایجاد پلاسما در اثر اعمال جریان DC پالسی با فرکانس و آمپر بالا و به طور همزمان اعمال فشار است به طوری که اعمال جریان پالسی باعث ایجاد پلاسما در محفظه قالب می گردد. حضور پلاسما به دلیل بمباران سطح ذرات باعث کاهش انرژی اکتیواسیون نفوذ و در نتیجه افزایش چشم گیر سرعت نفوذ و نهایتا سرعت تولید و افزایش کیفیت قطعات تولید شده با روش SPS می شود.