決定部件應用是否是粉末冶金可行目標的因素

2021-06-30 16:58:15

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大多數(shù)粉末冶金結構零件的應用都是基于在成本競爭中獲勝，而不是通過其他途徑來形成相同的零件形狀。反過來，粉末冶金相對于其他技術的成本競爭力基于兩個主要問題——過程中的低能耗和原材料的高利用率。決定部件應用是否是粉末冶金可行目標的因素有很多:

一、產(chǎn)品尺寸和重量

盡管粉末冶金中的材料利用率很高，但與許多競爭工藝中使用的鋼棒或鋼坯相比，使用的粉末是相對昂貴的原料。因此，粉末冶金通常在相對較小和較輕的零件上競爭激烈，在這些零件上，材料成本可以控制在總制造成本的相對較小的百分比(可能在20%左右)。此外，在平面圖中零件越大，所需的壓制噸位就越大，粉末冶金壓制機的噸位容量被限制在不超過1000噸左右。

粉末冶金

二、產(chǎn)品幾何

粉末冶金在制造“棱柱”形狀方面效果較佳，在二維(模具的徑向或平面圖)中具有幾乎沒有限的形狀復雜性，但在第三維(軸向或貫穿厚度方向)中具有更有限的復雜性。

三、生產(chǎn)數(shù)量要求

為了可行，粉末冶金需要大規(guī)模生產(chǎn)。首先，所需的成形工具通常復雜且相對昂貴，并且工具成本需要分攤到大量產(chǎn)品上。同樣，粉末冶金加工設備(壓機、熔爐)的資本成本很高，需要在大量產(chǎn)品中攤銷。與設備資本成本相關的一個問題是，生產(chǎn)作業(yè)之間的停機時間需要較小化，因此批量運行需要相對較長，以便工具更換/設置周期不會太頻繁。

在材料利用率和能源消耗率方面，粉末冶金相對于其他技術的競爭地位如圖所示。如圖所示，原始原材料95%的典型粉末冶金材料利用率優(yōu)于任何競爭工藝。

對于滿足上述要求作為粉末冶金可行目標的應用，該技術在過程節(jié)能方面的優(yōu)勢可以通過引用一些案例研究實例來說明。