沖壓已經(jīng)用冷金屬板生產(chǎn)零件了數(shù)百年。相反,粉末冶金工藝甚至更老,并且所涉及的溫度很好地達(dá)到了四位數(shù)的范圍。粉末冶金與沖壓相比的優(yōu)勢(shì)主要在于粉末冶金(PM)形成復(fù)雜的凈形零件的能力。但是,即使我們承認(rèn),PM也不全部時(shí)戳的好選擇。當(dāng)您將它們相互堆疊時(shí),需要了解沖壓和粉末冶金工藝的利弊。
粉末冶金與沖壓基礎(chǔ)知識(shí)
粉末金屬原料通常是由各種元素混合而成的,以實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)度,硬度,耐腐蝕性甚至磁性能的組合。粉末冶金需要將金屬粉末壓模成大多數(shù)成品形狀。然后,“生坯”部件通過燒結(jié)爐,在高溫下,燒結(jié)爐在粉末顆粒之間產(chǎn)生冶金結(jié)合。
在沖壓過程中,制造商將通常小于0.25英寸厚的金屬薄板放在模具上。一沖頭下降到薄板上,在周長(zhǎng)上剪切并產(chǎn)生平坦的2D毛坯。
即使只是每個(gè)制造過程的這些基本描述,也可能使您對(duì)它們的執(zhí)行方式有所了解?,F(xiàn)在讓我們深入了解。
粉末冶金與沖壓的優(yōu)缺點(diǎn)
這些過程有兩個(gè)共同點(diǎn):兩者都需要根據(jù)零件的幾何形狀成形的工具,并且都可以大量生產(chǎn)。那有什么區(qū)別呢?它們位于:
1、精度
這兩個(gè)過程都產(chǎn)生的零件間差異很小的輪廓。但是,燒結(jié)會(huì)引起一定程度的尺寸變形,從而給沖壓工藝帶來小的好處。還應(yīng)注意,PM可以產(chǎn)生的不僅僅是2D輪廓。它的固有優(yōu)勢(shì)是能夠通過壓制機(jī)的一次行程來制作3D形狀。
請(qǐng)注意,對(duì)于河北粉末冶金零件,重要的一點(diǎn)是要保持將由模具形成的表面和較低的壓制盡可能地平直。在沖壓過程中,須考慮其純粹性。許多客戶沒有意識(shí)到,在PM加工過程中,您會(huì)獲得直的,干凈的角度的可能性。
2、質(zhì)量
兩種過程均產(chǎn)生高度一致的零件。沖壓可能會(huì)在金屬表面留下痕跡,尤其是當(dāng)凸塊殘留在沖頭上時(shí)。
粉末冶金零件固有地具有孔隙。根據(jù)您的應(yīng)用程序,這可能是好事,也可能是壞事。幸運(yùn)的是,先進(jìn)的壓實(shí)技術(shù)可以使您獲得比過去幾年更致密,更不多孔的零件。真正令人感興趣的地方就是磁性性能。
3.設(shè)計(jì)靈活性
粉末冶金的商標(biāo)優(yōu)勢(shì)之一是設(shè)計(jì)的靈活性??梢酝ㄟ^三種方式來考慮:
沖壓只限于金屬坯料如何變形,并受半徑,角度和尺寸的限制。只要您的制造商可以成功地將粉末金屬零件從模具中脫模,就可以將金屬粉末零件“雕刻”在所需的確切位置。再考慮一下3D設(shè)計(jì)的靈活性。
沖壓的缺點(diǎn)是邊緣質(zhì)量差。剪切導(dǎo)致變形和開裂的結(jié)合,留下不平坦且沒有吸引力的邊緣。保證您需要第貳道精加工工序-避免麻煩的粉末冶金。
沖壓工藝的缺點(diǎn)之一還在于需要某種延展性/低強(qiáng)度的金屬。這主要將沖壓限制在低碳鋼和銅和鋁等有色金屬材料上。在粉末冶金中,您可以將金屬粉末混合到零件所需的確切成分。
河北粉末冶金的一個(gè)限制是零件尺寸。對(duì)于更高的零件,粉末金屬制造商可能一直難以在整個(gè)過程中獲得均勻的密度,甚至可能無法將其安裝在壓實(shí)設(shè)備中。
4、可承受性(按零件和工具)
零件的可負(fù)擔(dān)性是沖壓工藝的Z大優(yōu)勢(shì)之一。但是PM并沒有您想象的那么落后。
一個(gè)警告:這兩個(gè)過程的成本效率在很大程度上取決于項(xiàng)目量。為您的下一個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造10個(gè)粉末金屬定子很少有成本效益的。關(guān)于沖壓,您可能會(huì)說同樣的話。
如果在沖壓過程中制造零件是可行的,則沖壓是一種非常合乎邏輯且經(jīng)濟(jì)的選擇。但是,隨著沖壓零件變得越來越復(fù)雜,價(jià)格將會(huì)上漲。
如果您的零件很復(fù)雜并且需要多個(gè)模具或級(jí)進(jìn)模具,那么模具和生產(chǎn)成本可能會(huì)決定粉末金屬的效率更高。如果須多次沖壓,則額外的固定裝置和焊接成本將使PM更具優(yōu)勢(shì)。大多數(shù)粉末金屬部件只需要一次沖壓操作和一套工具。
5、強(qiáng)度
沖壓操作的性質(zhì)通常會(huì)限制您使用強(qiáng)度相對(duì)較低的材料,例如低碳鐵或鋼。高強(qiáng)度材料往往會(huì)破壞工具。
可以通過形成肋條和其他半徑來使沖壓件變硬,但是材料須具有一定的延展性。同時(shí),先進(jìn)的壓實(shí)技術(shù)和特別的材料合金可以制造出堅(jiān)固的粉末金屬零件。與沖壓不同,粉末冶金采用銅和不銹鋼合金-這些合金不僅堅(jiān)固,而且還具有出色的抗腐蝕性能。
6、處理速度
粉末冶金和金屬?zèng)_壓都不是小批量加工的理想選擇。
粉末冶金一直以來都是高容量技術(shù)。如果訂購數(shù)量有限的組件,那么每個(gè)零件的交貨時(shí)間可能會(huì)讓您感到失望。石家莊粉末冶金公司可能需要將近一個(gè)月的時(shí)間才能將必要的粉末運(yùn)到內(nèi)部,然后您可以繼續(xù)進(jìn)行數(shù)周的生產(chǎn)。
但是,當(dāng)您除了上述許多特性之外還需要提高速度時(shí),請(qǐng)堅(jiān)持采用粉末冶金技術(shù)。雖然不適用于10個(gè)零件的訂單,但對(duì)于10,000個(gè)零件的訂單卻效率很高。
為了彌補(bǔ)沖壓與粉末金屬的許多缺點(diǎn)中的一種,有一種特別類型的沖壓稱為精細(xì)沖裁(AKA精細(xì)邊緣沖裁)。此方法提高了準(zhǔn)確性,平坦度和邊緣特性。但是這里有個(gè)問題:與粉末冶金相比,它的生產(chǎn)速度明顯慢得多。與下料相比,使用落料固有的厚度來生產(chǎn)復(fù)雜零件要嚴(yán)格得多。
7.報(bào)廢效率
沖壓過程始終會(huì)留下大量未使用的材料。重要的是,由于原材料的寬度和厚度均一,因此可能不符合坯料的要求。您的制造商甚至?xí)牟牧弦詫⑩k金夾緊在模具中!
是的,您可以對(duì)其進(jìn)行回收,但是在廢料上加蓋印章僅能節(jié)省原始成本的一小部分。
相反,粉末冶金過程中的材料使用量約為97%。如有必要,可以分解“綠色”壓塊并重新使用。難怪制造商將粉末冶金稱為“綠色技術(shù)”。
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