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简介粉末冶金零件制造的主要步骤以及设计工艺

2020-09-28 15:42:25

粉末金属是软的,通过适当的烧结可以形成各种形状。粉末金属是磁性零件的常用材料,其磁性可以通过烧结过程得到增强。许多行业都使用由以下材料制成的实心金属零件粉末金属。粉末冶金对于建筑和结构、草坪和花园、计算机、电子、硬件、珠宝制造和汽车制造等行业的应用非常重要。

一、生产的产品

粉末冶金零件包括磁性组件、过滤系统、结构零件、锋利的宝石研磨刀片和汽车金属部件,如粉末金属齿轮、轴承和衬套。粉末金属也很受欢迎,作为需要承受恶劣气候和大量工业使用的产品的面漆。除了增加耐腐蚀性之外,粉末涂料还能产生所需的表面美感或纹理。

二、材料加工

青铜、钢、铁、黄铜、铜和铝只是许多可以转化成粉末并经历冶金过程的金属中的几个。这些粉末材料的尺寸是根据粉末的筛孔尺寸来分类的。

铝金属经常使用,因为它高度易燃,高导电性,重量轻。铝是结构应用和烟火中常用的材料。

铜在电学和热学上都具有高导电性,并且在电气承包商或散热器应用中很受欢迎。

熨斗含有石墨添加剂,经常用于制造轴承、过滤器和结构部件。

钢铁用于工具钢或不锈钢粉末,强度非常高。它被频繁使用的应用之一是汽车减重。

青铜是一种密度较高的金属,比黄铜具有更高的机械性能。青铜金属零件通常用于制造自润滑轴承。

三、流程详细信息

粉末金属零件的制造(粉末冶金)包括三个主要步骤:粉末配方、压制和烧结。有时,产品还需要二次加工,如机加工、去毛刺、定尺寸或热处理。

1.粉末配方

在这一过程中,制造商通过雾化、机械合金化、电解技术、化学还原和粉碎的方式将金属原料制成粉末。然后,他们将粉末与润滑剂混合,这有助于减少粉末材料和压模之间的摩擦。

2.紧迫的

下一步涉及成型,在成型过程中,材料被模制、锻造或压制。

粉末冶金零件

3.烧结

在高温烧结过程中,制造商将压实的原材料(也称为绿色零件)放入熔炉中熔化。当生零件熔化时,颗粒结合在一起,同时仍然保持零件的形状。完成的部分可能看起来是实心的,但它们实际上是由相互连接的微小毛细管组成的。因此,零件的孔隙率为25%。

四、设计

在粉末金属零件的设计过程中,制造商会考虑应用规格,如所需的形状、尺寸、形状的复杂性、应用环境(温度、磨损、腐蚀物质暴露等)。)、使用频率、所需材料特性和产品体积。

利用这些考虑,他们制定了一个关于冶金工艺、材料成分和模具设计的计划。为了您的方便,冶金学家可以提供一些定制。首先,它们可以在粉末阶段改变材料成分,使其表现出更多您需要的品质(例如抗拉强度、耐腐蚀性、耐溶剂性等)。)。他们可以创建定制的模具,并将只制造能够满足任何和所有标准要求的零件。

五、使用的机器

粉末冶金过程中使用的一些机械是压模、连续带式炉和标准塑料注射成型机。

压模用于压缩和成型粉末金属部件。压模通常由钢或碳化物制成。

连续带式炉是烧结的常见成分。他们的工作是将粉末金属混合物熔化并融合成固体。此外,他们确保新压缩的金属粉末经过均匀的热处理。

标准塑料注射成型机在金属注射成型过程中使用。一般都配有CNC编程。数控成型机械精度更高、均匀性更好、效率更高、二次成本更低。

六、变化和类似过程

制造商用来制造粉末金属零件的两种主要工艺是烧结和金属注射成型。在较小程度上,制造商也使用粉末锻造和粉末喷涂。

1、烧结

与通过其他工艺制造的零件相比,烧结金属产品有许多优点。烧结使用大约97%的材料,因此不会产生太多的废物。烧结产品对它们形成的形状不敏感,并且它们经常不需要经历任何二次操作。金属齿轮、轴承和衬套是烧结时有效的几个部件。粉末金属齿轮本质上是多孔的,它们自然会降低声音,使它们成为烧结过程中的合适部件。轴承和衬套可以烧结,尽管它们可能需要二次尺寸操作,因为它们的制造留下很小的误差空间。

2、金属注射成型

金属注射成型是一种粉末冶金工艺,结合了粉末冶金和塑料注射成型。简而言之,金属注射成型工艺包括向粉末金属中添加蜡、树脂或聚合物,将混合物加热至柔韧状态,并在模具中成型。当制造商使用金属注射成型时,它先于烧结步骤。此外,在这个过程中,他们只使用标准的塑料注射成型机。

在金属注射成型过程中,第壹步是将金属粉末不仅与润滑剂混合,还与热塑性树脂混合。混合粉末金属后,制造商使用化学物质或热能和开孔网络将热塑性塑料从零件上移除。他们将零件进行烧结,需要时进行二次加工。制造商经常使用金属注射成型来生产更小、更复杂、更高密度和更高性能的金属零件。例子包括电子、计算机、硬件、火器、牙科、医疗和汽车等行业使用的零件。金属注射成型允许更多的细节和设计自由,减少浪费,并提供磁性产品,更耐腐蚀,更强,密度更大。然而,这种工艺仅用于制造更薄、更小的零件,比常规粉末冶金成本更高。

3、粉末锻造

在粉末锻造过程中,制造商对粉末施加很大的压力来压缩粉末。然后,他们将它插入模具并加热。金属锻造零件特别坚固。

4、喷粉

在粉末喷涂过程中,制造商将粉末金属熔化,然后雾化。然后,他们将雾化液滴喷到预成型品上。这种变化用于制造粉末金属产品,如包层。

七、利益

粉末冶金工艺和粉末金属零件具有许多优点。一,效率高。这一点尤其正确,因为它是自动化的。二是成本低。此外,该过程几乎不会造成浪费。粉末冶金的另一个巨大好处是,它可以制造出如此均匀和混合良好的金属零件。

粉末金属零件具有可控的孔隙率,使它们能够自润滑并过滤气体和液体。粉末金属零件非常复杂,但公差很小。因此,在制造需要复杂弯曲、凹陷和凸起的零件时,粉末冶金是非常推荐的工艺。


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