Powder Metallurgy, eins og nafnið gefur til kynna, er vinnsluaðferð sem notar málmduft sem hráefni og er ýtt og sintrað til að búa til ýmsar vörur. Þetta er ekki nýtt ferli og tækni og jafnvel hægt að rekja til Egyptalands til forna. Í leit að sjálfbærri þróun í dag og græna þróun er það hins vegar í samræmi við þróun tímanna og hefur verið í auknum mæli notað. Í dag skulum við skoða þessa framleiðsluaðferð, sem gæti veitt nýjan möguleika fyrir framleiðsluaðferð allra.
Ferli
Púður málmvinnsla er svipað og að móta eða steypa, en munurinn er sá að hráefni þess er málmduft (oft járn, stál, kopar osfrv.). Þrýstið á duftformi er ýtt við stofuhita (hitað í sérstökum tilvikum) með flóknum mótum. Stærð pressaðs vinnustykkisins er nálægt fullunninni vöru, en vélrænir eiginleikar hennar eru enn óstöðugir. Til að styrkja það enn frekar er það síðan sintrað við hitastig nálægt en aðeins lægra en bræðslumark málmsins sem notaður er. Á þessum tíma mun smíði vörunnar breytast og hluti með nákvæmar víddir og mikill styrkur verður fenginn.
Almennt séð er hægt að nota hlutina sem fengnir eru með duftmálmvinnslu beint, en einnig er hægt að vinna úr þeim til annarrar vinnslu eftir þörfum, svo sem frágangi, hitameðferð, rafhúðun eða húðun, skautafæðingu osfrv., Til að auka eða bæta umburðarlyndi, þéttleika, styrk, lögun, tæringarþol og aðra eiginleika hlutanna.
Kostir málmvinnslu dufts
Í samanburði við aðra framleiðslutækni framleiðir duft málmvinnsla nánast engan efnislegan úrgang, efnisnýtingarhlutfallið fer yfir 97%og það getur beint myndað flókin rúmfræðileg form og viðhaldið þéttri víddarþolunarstýringu í sintered vörum, sem getur dregið úr eða jafnvel útrýmt vinnslunni í hefðbundnum framleiðsluferlum. Þetta er ástæðan fyrir því að við köllum það græn framleiðslutækni.
Til viðbótar við sparnaðinn með þessum ferlum hefur duft málmvinnsla sína eigin sérstöðu. Það notar kostinn við hráefni þess sem duft til að ná fram sumum stjórntækjum sem eru erfið eða ómögulegar að ná í hefðbundinni vinnslu, svo sem hlutfall stjórnunar á efnasamsetningasamsetningum, stjórnun smíði og stjórnun á porosity.
Við skulum nota nokkur sérstök vörudæmi til að auka skilning allra.
1.. Sameina efni sem ekki er hægt að leysa saman
Púður málmvinnsla gerir kleift að vinna úr efnissamsetningum sem venjulega er litið á sem ósamrýmanlegar í nánu blönduðu formi. Sannað dæmi um slík duft málmvinnsluforrit eru:
Núningsefni fyrir bremsufóður og kúplings andlit þar sem svið af málmefnum sem ekki eru málm
(Notað til að veita slitþol eða stjórnun núningsstigs) eru felld inn í kopar eða járn fylki.
Sementað karbíðeru oft notaðir til að skera verkfæri, mynda verkfæri eða slípiefni. Þau fela í sér harða fasa sem er bundinn við málm, smíði sem aðeins er hægt að framleiða með fljótandi fasa sintering við hitastig yfir bræðslumark bindiefnisins. Volframkarbíð sem er tengt kóbalt er aðal dæmið um þetta efni, en einnig er hægt að nota önnur sementuð karbíð, þar með talið úrval af öðrum karbíðum, nítríðum, kolefnum eða oxíðum, og hægt er að nota aðra málma fyrir utan kóbalt sem bindiefni (Ni, Ni-Cr, Nickel Cobalt osfrv.).
Diamond Cutting Tool efniÞar sem fínn demantur grit dreifist jafnt í málm fylki. Aftur er sintering fljótandi fasa notaður við vinnslu þessara efna.Rafmagns snertiefni eins og kopar/wolfram, silfur/kadmíumoxíð.
2. Vinnsla efna með mjög háum bræðslumarkum
Powder málmvinnslutækni getur afgreitt efni með mjög háum bræðslumarkum, þar á meðal eldfastum málmum eins og wolfram, mólýbdeni og tantalum. Erfitt er að framleiða slíka málma með því að bráðna og steypa og eru yfirleitt mjög brothættir í leikstjórninni. Framleiðsla á wolfram billets var ein af fyrstu forritum powder málmvinnslu, sem síðan var notað til að teikna vír fyrir glóandi lampa.
3. Vörur með stjórnaðri porosity
Powder málmvinnslutækni getur framleitt vörur með stjórnaðri burðarvirki. Sintered síuþættir eru dæmi um slíka forrit. Annað aðal dæmi er olíumála eða sjálfsmurandi legur, eitt elsta forrit duftmálms, þar sem samtengda porosity í sintered uppbyggingunni er notuð til að innihalda smurolíuna.
4. Vörur með betri eiginleika
Í vissum sérstökum forritum geta duft málmvinnsluferlar oft framleitt yfirburða eiginleika með framúrskarandi stjórn á smásjánni, öfugt við hefðbundna steypu- eða smíðunarferli. Góð dæmi um slík forrit eru:
Segulmagnaðir efni
Næstum allir harðir (varanlegir) seglar og um 30% af mjúkum seglum eru unnar úr duftfóðri.
Háhraða stál
Powder málmvinnsla unnin efni eru með fínni og stjórnaðri smíði en fölsaðar vörur, með meiri hörku og skera afköst.
Nikkel eða kóbalt-byggð háhita málmblöndur
Nikkel-byggð eða kóbalt-byggð superalloys eru notuð í geimferðavélarforritum, þar sem duft málmvinnsluferlar geta veitt samsetningarsvið og stjórnun smíði sem ekki er hægt að ná hefðbundnum og þar með aukið rekstrarhita og afköst.
Takmarkanir á málmvinnslu dufts
Þrátt fyrir að duft málmvinnsla hafi ýmsa kosti eru enn nokkrar takmarkanir í notkun þess. Helstu atriðin eru eftirfarandi:
1.. Stærð og þyngd er takmörkuð:
Duftmálmvinnsla krefst pressuferlis sem mun nota pressu. Þess vegna er það takmarkað af núverandi pressu tonn og ekki er hægt að gera stærðina mjög stóran, yfirleitt um 250 mm í mesta lagi. Að auki, vegna takmarkaðs vökva málmdufts, er samt erfitt að framleiða hluta sem vega meira en 20 kg með því að nota duft málmvinnsluferlið.
2.. Hentar ekki fyrir áhrif og kraftmikil álag
Þar sem þéttleiki duftmálmvinnsluhluta er venjulega lítill, eru styrkur þeirra og hörku ekki eins góðir og fölsaðir eða vélaðir hlutar. Svitaholurnar eftir þéttingu dufts og sintrunar munu einnig hafa áhrif á vélrænni eiginleika efnisins. Þetta gerir duft málmvinnsluhluta sem eru minna hentugir fyrir mikið álag og mikið álagsforrit eins og áhrif og mikið kraftmikið álag.
3.. Hærri búnaður og mold kostnaður
Ferlið við málmvinnslu dufts ákvarðar að það verði að nota sérstök mót og búnað og kostnaðurinn er tiltölulega mikill. Það er ekki hagkvæmt í litlum framleiðsluframleiðslu, þannig að duft málmvinnsla er venjulega hentugur fyrir stórfellda framleiðslu.(文章来源: imechanics 机械)
