粉末冶金是用金屬粉末制造不同類型部件的過程。它用于制造需要更高強(qiáng)度和抗沖擊性的過濾器。粉末冶金也用于制造切削工具的刀片和機(jī)器零件,如轉(zhuǎn)子、齒輪、襯套、軸承和磁鐵。它的出現(xiàn)給人們的生產(chǎn)和制造帶來了幫助。那么目前使用的粉末冶金技術(shù)是如何為人們服務(wù)的？

粉末冶金技術(shù)主要分為兩個過程。

傳統(tǒng)方法——壓制和燒結(jié)加工

該過程包括以下步驟:

金屬粉末混合后送入模具。

壓縮成想要的形狀。

從模具中彈出，

燒結(jié)(固態(tài)擴(kuò)散)-在溫度控制的熔爐中，在低于基材熔點的溫度下進(jìn)行。

燒結(jié)過程在粉末顆粒之間產(chǎn)生冶金結(jié)合，增加了必要的機(jī)械和物理性能。

壓制和燒結(jié)加工的優(yōu)點

制造成本低，成品公差小。

不再需要二次加工操作。

各種材料的可用性。

壓制和燒結(jié)工藝的應(yīng)用

典型的壓制燒結(jié)產(chǎn)品用于汽車、農(nóng)業(yè)、液壓工業(yè)，以生產(chǎn)凸輪、壓盤、齒輪、鏈輪、棘輪、杠桿、離合器片、軸承、襯套等

壓制和燒結(jié)加工的局限性

殘留孔隙的存在降低了一些物理和機(jī)械性能

工具和壓機(jī)噸位決定了待加工零件的尺寸和形狀。

非常規(guī)方法：金屬注射成型

提供批量生產(chǎn)復(fù)雜形狀的能力。該工藝使用非常細(xì)的金屬粉末(通常小于20微米)，與粘合劑(各種熱塑性塑料、蠟)混合成原料。在那里，它被造粒，然后放入傳統(tǒng)注射成型機(jī)的多個腔室中?！熬G色”成分被去除，粘合劑也通過熱處理或溶劑處理被提取。部件在可控氣氛爐中燒結(jié)(固態(tài)擴(kuò)散)。

金屬注射成型的優(yōu)點：

生產(chǎn)幾乎等同于鍛造材料的機(jī)械性能的能力。

良好的尺寸公差控制。

模制零件提供了幾乎無窮的形狀和幾何特征。

采用多腔模具，生產(chǎn)率高。

金屬注射成型的應(yīng)用：

生產(chǎn)醫(yī)療、計算機(jī)外圍設(shè)備、電子包裝、消費品等。

限制

零件尺寸有限，大多數(shù)部件一般不超過250克。

等靜壓(冷熱)粉末鍛造

用于生產(chǎn)近凈形狀和不同復(fù)雜程度的大型零件。金屬粉末保存在一個柔性薄膜(密封容器)中，這在金屬粉末和圍繞它的加壓介質(zhì)如水或氣體之間起到了壓力屏障的作用。使用該程序有助于產(chǎn)品的均勻性以及均勻的壓實壓力。

等靜壓的優(yōu)點:

可以生產(chǎn)比其他粉末冶金工藝大得多的零件，具有無窮范圍的復(fù)雜形狀和幾何特征。

適用于難以壓實和昂貴的材料，如高溫合金、工具鋼、不銹鋼、鈦。

有效材料利用

使用熱等靜壓技術(shù)，可以生產(chǎn)出致密的材料，其各向同性的機(jī)械性能與鑄造和鍛造材料相當(dāng)甚至更好。

等靜壓的應(yīng)用：

廣泛用于航空國防、醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)刀具、汽車氣缸套、耐腐蝕部件等。

等靜壓的局限性：

等靜壓通常僅適用于小批量生產(chǎn)，通常每年少于10，000件。

比其他粉末冶金工藝更昂貴。

等靜壓的類型：冷等靜壓(或室溫)

容器通常由橡膠或彈性材料制成。水或油是加壓介質(zhì)。由于沒有模具摩擦力，粉末壓塊具有更高和更均勻的密度。然而，在CIP加工中，零件從模具中取出后必須燒結(jié)(固態(tài)擴(kuò)散)。

熱等靜壓

金屬或玻璃用于制造金屬粉末的密封容器。加壓介質(zhì)是氣體(惰性氬氣或氦氣)。在高溫下，密封容器塑性變形，粉末在其中被壓實。這里不需要進(jìn)一步的燒結(jié)過程，因為過程中的熱和壓力的結(jié)合消除了它的需要。此外，在加工后移除HIP容器也是一個額外的要求。