粉末金屬是軟的，通過適當?shù)臒Y(jié)可以形成各種形狀。粉末金屬是磁性零件的常用材料，其磁性可以通過燒結(jié)過程得到增強。許多行業(yè)都使用由以下材料制成的實心金屬零件粉末金屬。粉末冶金對于建筑和結(jié)構(gòu)、草坪和花園、計算機、電子、硬件、珠寶制造和汽車制造等行業(yè)的應(yīng)用非常重要。

生產(chǎn)的產(chǎn)品

粉末金屬零件包括磁性組件、過濾系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)零件、鋒利的寶石研磨刀片和汽車金屬部件，如粉末金屬齒輪、軸承和襯套。粉末金屬也很受歡迎，作為需要承受惡劣氣候和大量工業(yè)使用的產(chǎn)品的面漆。除了增加耐腐蝕性之外，粉末涂料還能產(chǎn)生所需的表面美感或紋理。

歷史

制造粉末金屬零件的過程，粉末冶金，直到工業(yè)革命后才變得普遍。然而，至少從公元前3000年開始，它就以這樣或那樣的形式被使用了。埃及人給我們提供了一些更早的粉末金屬零件的例子，他們用粉末鐵燒結(jié)物品。公元前300年左右，生活在今天的哥倫比亞和厄瓜多爾的印加人開始用粉末貴金屬(包括金、銀和鉑)燒結(jié)珠寶和各種實用物品(如魚鉤)。

經(jīng)過一段時間的使用下降，人們在19世紀開始再次使用粉末冶金。首先，工程師們用粉末鉑制造實驗室儀器。接下來，在托馬斯·愛迪生的服務(wù)下，威廉·柯立芝設(shè)計了一種需要燒結(jié)鎢粉的燈絲。他后來用鎢粉為更亮的電燈制造纖維。

粉末金屬在20世紀真正開始進入自己的時代，首先是燈泡的大規(guī)模生產(chǎn)，然后是焊接的發(fā)明。粉末金屬零件在航空和汽車制造的新行業(yè)中也是不可或缺的。到20世紀30年代，工程師們正在制造粉末金屬軸承、粉末金屬電觸點和硬質(zhì)合金。到了20世紀40年代，他們開始生產(chǎn)金屬粉末耐火材料和粉末鋼。在第二次世界大戰(zhàn)期間，粉末冶金恢復(fù)到只用于主要產(chǎn)品，汽車自潤滑齒輪。1944年，為了使該行業(yè)合理化和合法化，幾家制造公司聯(lián)合起來成立了金屬粉末協(xié)會，后來成為金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會，即MPIF。隨著該集團的成立，新的制造集團能夠了解粉末冶金并擴大其用途。

今天，粉末金屬零件仍然很受歡迎，并被用于比它們開始時更多的行業(yè)。制造商甚至可以將粉末冶金零件納入生物醫(yī)學(xué)植入物。

材料加工

青銅、鋼、鐵、黃銅、銅和鋁只是許多可以轉(zhuǎn)化成粉末并經(jīng)歷冶金過程的金屬中的幾個。這些粉末材料的尺寸是根據(jù)粉末的篩孔尺寸來分類的。

鋁金屬經(jīng)常使用，因為它高度易燃，高導(dǎo)電性，重量輕。鋁是結(jié)構(gòu)應(yīng)用和煙火中常用的材料。

銅在電學(xué)和熱學(xué)上都具有高導(dǎo)電性，并且在電氣承包商或散熱器應(yīng)用中很受歡迎。

鐵含有石墨添加劑，經(jīng)常用于制造軸承、過濾器和結(jié)構(gòu)部件。

鋼鐵用于工具鋼或不銹鋼粉末，強度非常高。它被頻繁使用的應(yīng)用之一是汽車減重。

青銅是一種密度較高的金屬，比黃銅具有更高的機械性能。青銅金屬零件通常用于制造自潤滑軸承。

流程詳細信息

粉末金屬零件的制造(粉末冶金)包括三個主要步驟:粉末配方、壓制和燒結(jié)。有時，產(chǎn)品還需要二次加工，如機加工、去毛刺、定尺寸或熱處理。

1、粉末配方

在這一過程中，制造商通過霧化、機械合金化、電解技術(shù)、化學(xué)還原和粉碎的方式將金屬原料制成粉末。然后，他們將粉末與潤滑劑混合，這有助于減少粉末材料和壓模之間的摩擦。

2、壓制

下一步涉及成型，在粉末冶金壓制成型過程中，材料被模制、鍛造或壓制。

3、燒結(jié)

在高溫燒結(jié)過程中，制造商將壓實的原材料(也稱為綠色零件)放入熔爐中熔化。當生零件熔化時，顆粒結(jié)合在一起，同時仍然保持零件的形狀。完成的部分可能看起來是實心的，但它們實際上是由相互連接的微小毛細管組成的。因此，零件的孔隙率為25%。

設(shè)計

在粉末冶金件的設(shè)計過程中，制造商會考慮應(yīng)用規(guī)格，如所需的形狀、尺寸、形狀的復(fù)雜性、應(yīng)用環(huán)境(溫度、磨損、腐蝕物質(zhì)暴露等)、使用頻率、所需材料特性和產(chǎn)品體積。

利用這些考慮，他們制定了一個關(guān)于冶金工藝、材料成分和模具設(shè)計的計劃。為了您的方便，冶金學(xué)家可以提供一些定制。首先，它們可以在粉末階段改變材料成分，使其表現(xiàn)出更多您需要的品質(zhì)(例如抗拉強度、耐腐蝕性、耐溶劑性等)。他們可以創(chuàng)建定制的模具，并將只制造能夠滿足任何和所有標準要求的零件。

使用的機器

粉末冶金過程中使用的一些機械是壓模、連續(xù)帶式爐和標準塑料注射成型機。

壓模用于壓縮和成型粉末金屬部件。壓模通常由鋼或碳化物制成。

連續(xù)帶式爐是燒結(jié)的常見成分。他們的工作是將粉末金屬混合物熔化并融合成固體。此外，他們確保新壓縮的金屬粉末經(jīng)過均勻熱處理。

標準塑料注射成型機在金屬注射成型過程中使用。一般都配有CNC編程。數(shù)控成型機械精度更高、均勻性更好、效率更高、二次成本更低。

利益

粉末冶金工藝和粉末金屬零件具有許多優(yōu)點。一，效率高。這一點尤其正確，因為它是自動化的。二是成本低。此外，該過程幾乎不會造成浪費。粉末冶金的另一個巨大好處是，它可以制造出如此均勻和混合良好的金屬零件。

粉末金屬零件具有可控的孔隙率，使它們能夠自潤滑并過濾氣體和液體。粉末金屬零件非常復(fù)雜，但公差很小。因此，在制造需要復(fù)雜彎曲、凹陷和凸起的零件時，粉末冶金是非常推薦的工藝。

冶金學(xué)家可以在燒結(jié)過程中使用各種各樣的復(fù)合材料、合金和其他材料來制造各種設(shè)計和形狀的產(chǎn)品。