مفهوم زینترینگ یا تف جوشی

مقدمه:

تف جوشی (زینترینگ)عبارتست از حرارت دادن پودر دردمای(۷۰تا ۸۰%نقطه ذوب) زیر دمای ذوب ماده. طوریکه در این دما پودرهای ماده بتوانند پیوند ایجاد کنند. یکی از مشخصه های مهم تف جوشی حساسیت شدید پیشرفت آن نسبت به دما است.

نیروی محرکه و مکانیزم تف جوشی دو مقوله متفاوتند. عامل نخستین که معمولا انرژی سطحی است، نیروی لازم برای انتقال جرم را فراهم می سازد. انرژی سطحی در واحد حجم با قطر دانه پودرتناسب معکوس دارد. از این رو ریز شدن دانه ها باعث افزایش نیروی محرکه  فرایند خواهد شد. البته باید توجه داشت که تمام انرژی سطحی بصورت نیروی محرکه ظهور نکرده بلکه مقداری از آن صرف ایجاد مرزدانه ها می گردد. که این مرزها نیز دارای انرژی مرزدانه ای می باشند. بنابراین نیروی محرکه موثر ممکن است بسیار کم و نتیجتا آهنگ تف جوشی هم کند باشد.

در عملیات تف جوش قطعه ی خام مرحله ی قبل در یک محیط با جو کنترل شده تا دمایی در حدود ۷۰تا۸۰% دمای ذوب ماده حرارت داده می شود. و به مدت کافی در این دما باقی می ماند. بعد به حالت کنترل شده سرد می گردد. در حالی که در مورد موادی که اختلاف نقطه ی ذوب بالا دارند دمای زینتر کردن می تواند بالای نقطه ذوب یک یا  چند ماده تشکیل دهنده باشد.

خود عمل زینتر کردن از ۳ مرحله ی زیر تشکیل می شود:

1.   سوزاندن و پاک کردن مواد روانساز و چسب
2.    افزایش و نگه داشتن دمای بالا برای جوش خوردن بافت
3.    سرد کردن کنترل شده محصول نهایی برای حصول خواص نهایی

مراحل تف جوشی(زینترینگ) :

• مرحله نخست:

تماس نقطه ای بین دانه های پودرمنجر به رشد گلوگاههایی می شود. آهنگ  گسترش آنها بستگی به مکانیزم انتقال جرم دارد و هر چه سرعت رسیدن ماده از مجاری و مسیرها ی مختلف به منطقه تماس تندتر باشد تف جوشی نیز آهنگ بالاتری خواهد داشت.
در مرحله اول در یک محیط احیا کننده (محیطی که تا حدودی بازی است و مانعی برای اکسیداسیون مواد قطعه ی خام) قطعه ی خام حرارت می بیند تا چسب ویا مواد روان ساز از آن تبخیر گردند. در این مرحله ماده ی حاصل متخلخل می شود که خود همین مسئله در ساخت صافی ها و فیلتر ها چاره ساز است. (به دلیل خلل و فرج ناشی از تبخیر چسب).

زینترینگ

با تغییر اندازه دانه ها می توان مکانیزم  غالب فرایند را نیز تغییر داد.  معمولا تف جوشی  دانه های ریز تر بامکانیزم نفوذ سطحی انجام می شود و آهنگ میانگین تف جوشی نیز تندتر می باشد.

بطور کلی، رشد گلوگاه دانه های پودر ریزتر از آهنگ تند تری برخوردار بوده. با انتخاب زمان، کوتاهتر و یا دماهای کمتر می توان به نتایج مطلوب دست یافت. در مقابل دانه های درشت تر کند تر تف جوش شده و برای دستیابی به نتایج مشابه با مورد پیشین نیاز به زمان تف جوشی طولانی تر یا دمای بالاتری می باشد.

• مرحله دوم:

این مرحله  از نظر شکل گیری ویژگیهای قطعه از بیشترین اهمیت برخوردار بوده و مشخصه اصلی آن چگالش همراه با رشد دانه ها است. ساختار منافذ در مرحله میانی صاف شده ولی تا مرحله نهایی بصورت بهم پیوسته باقی می مانند. تغییرات ابعادی ناشی از تف جوشی در بسیاری از موارد مطلوب نبوده. در اینگونه موارد بمنظور کاهش میزان چگالش شکل دهی در فشار بالا انجام شده و زمان ودمای تف جوشی کاهش داده می شود. بعکس درمورد فلزات دیرگداز تاکید بیشتر ، بر چگالش قطعه است. لذاست که مرحله دوم تف جوشی را باید از زوایای متفاوت مورد توجه قرار داد.