Pulbermetallurgia (P/M) osade lõikamine

Pulbermetallurgia (P / M) kasutamine autotööstuse osade tootmiseks kasvab jätkuvalt. P / M protsessi käigus toodetud osadel on palju olulisi ja ainulaadseid eeliseid. Nendesse osadesse tahtlikult jäetud poorsed struktuurid sobivad hästi isemäärimiseks ja heliisolatsiooniks. Keerulisi sulameid, mida on traditsioonilise valamisprotsessi abil raske või võimatu toota, saab toota P / M -tehnoloogia abil. Selle tehnoloogia abil toodetud osade töötlemisvõimsus on tavaliselt väike või puudub üldse, mistõttu on need odavamad ja vähem materjale. Kahjuks on nende omaduste atraktiivsuse taga P / M osi raske töödelda.

Kuigi üks P / M tööstuse algsetest kavatsustest on kogu töötlemine kõrvaldada, pole seda eesmärki veel saavutatud. Enamik osi saab olla ainult "lõpliku kuju lähedal" ja vajavad veel viimistlust.

Võrreldes valandite ja sepistega on väike kogus materjali, mis tuleb P / M osadelt eemaldada, tüüpiline kulumiskindel materjal.

Poorsed struktuurid on üks omadusi, mille tõttu p / M-osadel on lai kasutusala, kuid poorsed struktuurid kahjustavad ka tööriista eluiga. Poorne struktuur võib säilitada õli ja heli, kuid see viib ka vahelduva lõikamiseni. Aukust edasi -tagasi tahkete osakeste juurde liikudes mõjutab tööriista ots pidevalt, mis võib põhjustada väga väikese väsimusmurde deformatsiooni ja peene serva kokkuvarisemise piki lõiketera. Asja teeb veelgi hullemaks, et osakesed on tavaliselt väga kõvad. Isegi kui mõõdetud materjali makrokõvadus jääb vahemikku 20 kuni 35 kraadi, on komponendi osakeste suurus lausa 60 kraadi. Need kõvad osakesed põhjustavad tugevat ja kiiret servade kulumist. Paljud p / M osad on kuumtöödeldavad ning materjali kõvadus ja tugevus on pärast kuumtöötlemist kõrgemad. Paagutamis- ja kuumtöötlustehnoloogia ning kasutatavate gaaside tõttu sisaldab materjali pind kõvasid ja kulumiskindlaid oksiide ja / või karbiide.

P / M osade jõudlus

Enamik P / M-osade omadusi, sealhulgas töödeldavus, on seotud mitte ainult sulami keemilise koostisega, vaid ka poorse struktuuri poorsusastmega. Paljude konstruktsiooniosade poorsus on kuni 15% ～ 20%. Filtreerimisseadmetena kasutatavate osade poorsus võib ulatuda 50%-ni. Seeria teises otsas on sepistatud või puusaosade poorsus vaid 1% või vähem. Need materjalid on muutumas eriti oluliseks autotööstuses ja õhusõidukites, kuna need võivad saavutada suurema tugevuse.
P / M sulami tõmbetugevus, sitkus ja elastsus suurenevad koos tiheduse suurenemisega ning samuti võib paraneda ka töödeldavus, sest poorsus on tööriistaotsale kahjulik.
Poorsuse suurenemine võib parandada osade heliisolatsiooni. Standardosade summutusvõnkumine on P / M osades oluliselt vähenenud, mis on tööpinkide, kliimaseadmete puhumistorude ja pneumaatiliste tööriistade jaoks väga oluline. Suur poorsus on vajalik ka isemäärivate hammasrataste puhul.

Raskused töötlemisel

Kuigi P / M tööstuse pideva arengu üks eesmärke on mehaanilise töötluse kõrvaldamine ja P / M protsessi üks peamisi vaatamisväärsusi on see, et on vaja ainult väikest töötlemist, vajavad paljud osad siiski järeltöötlust. suurem täpsus või parem pinnaviimistlus. Kahjuks on nende osade töötlemine äärmiselt keeruline. Enamik probleeme on põhjustatud poorsusest. Poorsus põhjustab lõiketera mikroväsimust. Lõiketera lõikab pidevalt sisse ja välja. See läbib osakeste ja aukude vahel. Korduv väike löök põhjustab lõiketera väikeste pragude tekkimist.

Need väsimuspragud kasvavad, kuni lõikeserv kokku variseb. Selline mikrokiibi serv on tavaliselt väga väike ja tavaliselt näitab tavalist abrasiivset kulumist.
Poorsus vähendab ka P / M osade soojusjuhtivust, mille tulemuseks on lõiketera kõrge temperatuur ja põhjustab kraatri kulumist ja deformatsiooni. Sisemiselt ühendatud poorne struktuur tagab tee lõikevedeliku lõikekohast väljalaskmiseks. See võib põhjustada kuumpragusid või deformatsiooni, eriti puurimisel.

Sisemisest poorsest struktuurist tingitud pindala suurenemine põhjustab ka kuumtöötluse ajal oksüdeerumist ja / või karboniseerumist. Nagu varem mainitud, on need oksiidid ja karbiidid kõvad ja kulumiskindlad.

Poorne struktuur annab ka osa kõvaduse lugemise ebaõnnestumise, mis on äärmiselt oluline. Kui P / M osa makrokõvadust mõõdetakse tahtlikult, hõlmab see augu kõvadustegurit. Poorne struktuur viib konstruktsiooni kokkuvarisemiseni ja jätab suhteliselt pehmetest osadest vale mulje. Osakesed on palju raskemad. Nagu eespool kirjeldatud, on erinevus dramaatiline.

Kaasade olemasolu PM osades on samuti ebasoodne. Töötlemise ajal tõmmatakse need osakesed pinnalt üles ja tööriista ette hõõrudes moodustub detaili pinnale kriimustus või kriimustus. Need lisandid on tavaliselt suured, jättes osa pinnale nähtavad augud.

Süsinikusisalduse erinevus põhjustab töödeldavuse ebajärjekindlust. Näiteks on fc0208 sulami süsinikusisaldus vahemikus 0.6% kuni 0.9%. 0.9% süsinikusisaldusega materjalide partii on suhteliselt kõva, mille tulemuseks on halb tööiga. Teisel 0.6% süsinikusisaldusega materjalide partiil on suurepärane tööiga. Mõlemad sulamid on lubatud piirides.

Viimane töötlemisprobleem on seotud lõikamisliigiga, mis esineb P / M -osal. Kuna detail on lõpliku kuju lähedal, on lõikesügavus tavaliselt väga madal. See nõuab vaba lõiketera. Kiipide kogunemine lõiketerale põhjustab sageli mikrokiibi.

Töötlemise tehnoloogia

Nende probleemide lahendamiseks kasutatakse mitut (tööstusele ainuomast) tehnoloogiat. Pinna poorne struktuur on sageli suletud infiltratsiooniga. Tavaliselt on vaja täiendavat vaba lõikamist. Hiljuti on kasutatud täiustatud pulbritootmise tehnikaid, mille eesmärk on suurendada pulbri puhtust ning vähendada kuumtöötlemise ajal oksiide ja karbiide.

Suletud pinna poorne struktuur saavutatakse metalli (tavaliselt vase) või polümeeri infiltreerimisega. On oletatud, et infiltratsioon toimib määrdeainena. Enamik katseandmeid näitab, et tegelik eelis seisneb pinna poorse struktuuri sulgemises ja seega lõiketera mikroväsimuse ärahoidmises. Lobisemise vähendamine parandab tööriista eluiga ja pinnaviimistlust. Infiltratsiooni kõige dramaatilisem kasutamine näitab tööriista tööea pikenemist 200%, kui poorne struktuur on suletud.

Sellised lisandid nagu MNS, s, MoS2, MgSiO3 ja BN pikendavad teadaolevalt tööriista kasutusiga. Need lisandid parandavad töödeldavust, lihtsustades laastude eraldumist toorikust, purustades laaste, takistades laastude kogunemist ja määrides lõiketera. Lisandite hulga suurendamine võib parandada töödeldavust, kuid vähendada tugevust ja sitkust.

Pulbri pihustamistehnoloogia paagutamise ja kuumtöötlemise ahju gaasi juhtimiseks võimaldab toota puhast pulbrit ja osi, mis minimeerib lisandite ja pinnaoksiidkarbiidide esinemise.

Tööriista materjal

P / M tööstuses on enim kasutatud tööriistu, mis on hea pinnaviimistluse korral kulumiskindlad, servade pragunemiskindlad ja laastud. Need omadused on kasulikud mis tahes töötlemisel, eriti P / M osade puhul. Sellesse kategooriasse kuuluvad tööriistamaterjalid on kuubikujulised boornitriidi (CBN) tööriistad, katmata ja kaetud metallkeraamika ning täiustatud kaetud paagutatud tsementkarbiidid.

CBN-tööriistad on atraktiivsed kõrge kõvaduse ja kulumiskindluse tõttu. Seda tööriista on aastaid kasutatud terase ja malmi töötlemisel Rockwelli kõvadusega 45 ja rohkem. Kuid P / M sulami ainulaadsete omaduste ning mikro- ja makrokõvaduse olulise erinevuse tõttu saab CBN -tööriistu kasutada P / M -osade puhul, mille Rockwelli kõvadus on 25. Peamine parameeter on osakeste kõvadus. Kui osakeste kõvadus ületab Rockwelli 50 kraadi, on CBN -tööriistad saadaval olenemata makro kõvaduse väärtusest. Nende tööriistade ilmselge piirang on nende vastupidavuse puudumine. Vahelduva lõikamise või suure poorsuse korral on vajalik serva tugevdamine, sealhulgas negatiivne faasimine ja tugev lihvimine. Lihtne kerge lõikamine saab teha lihvitud lõiketeraga.

CBN -il on mitmeid tõhusaid materjale. Parima sitkusega materjal koosneb peamiselt kogu CBN -st. Neil on suurepärane sitkus, nii et neid saab kasutada karestamiseks. Nende piirangud on tavaliselt seotud pinnaviimistlusega. Selle määravad suuresti tööriista moodustavad üksikud CBN -osakesed. Kui osakesed lõiketera küljest maha kukuvad, mõjutavad need tooriku materjali pinda. See pole aga nii tõsine, et peeneteraliste osakeste tööriist ühelt osakeselt maha kukuks.

Tavaliselt kasutatav CBN -materjal on kõrge CBN -sisaldusega ja keskmise osakeste suurusega. CBN viimistlustera on peeneteraline ja CBN sisaldus on madal. Need on kõige tõhusamad, kui on vaja kerget lõikamist ja pinnaviimistlust või kui töödeldav sulam on eriti kõva.

Paljudes lõikamisrakendustes ei sõltu tööriista kasutusiga materjali tüübist. Teisisõnu, mis tahes CBN -materjal võib saavutada sarnase tööea. Nendel juhtudel põhineb materjali valik peamiselt iga lõiketera madalaimal kulul. Üks ümmargune tera on terve CBN -i pealispinnaga ja võib pakkuda nelja või enamat lõikeserva, mis on odavam kui neli inkrusteeritud CBN -tera.

Kui P / M osade kõvadus on madalam kui Rockwelli 35 kraadi ja osakeste kõvadus jääb vahemikku, on kermett tavaliselt üks valikutest. Metallkeraamika on väga kõva, võib tõhusalt ära hoida kiibide kogunemist ja talub suurt kiirust. Lisaks, kuna metallkeraamikat on alati kasutatud terase ja roostevaba terase kiireks ja viimistlustöötluseks, on neil tavaliselt ideaalsed geomeetrilised sooned, mis sobivad vormitud osade lähedusse.

Tänapäeva metallkeraamika on metallurgias keerukas ja sisaldab kuni 11 legeerivat elementi. Need on tavaliselt paagutatud TiCN osakestest ja Ni Mo liimist. TiCN tagab kõvaduse, kiibi kogunemiskindluse ja keemilise stabiilsuse, mis on olulised metallkeraamika edukaks kasutamiseks. Lisaks on nendel tööriistadel tavaliselt kõrge liimisisaldus, mis tähendab, et neil on hea tugevus. Ühesõnaga, neil on kõik P / M sulami efektiivse töötlemise omadused. Mitut tüüpi metallkeraamika on efektiivne, nagu volframkarbiidist paagutatud tsemenditud karbiid, mida suurem on sideaine sisaldus, seda parem on selle sitkus.

Tuntud suhteliselt uus areng on see, et keskmise temperatuuriga keemiline aurude sadestamine (mtcvd) annab eelise ka P / M tööstusele. Mtcvd säilitab kogu kulumiskindluse ja kraatri kulumiskindluse traditsioonilisel keemilisel aurustamisel (CVD), kuid parandab ka objektiivsust. Tugevuse suurenemine tuleneb peamiselt pragude vähenemisest. Kattekiht ladestatakse kõrgel temperatuuril ja seejärel jahutatakse ahjus. Kate sisaldab pragusid, kui tööriist jõuab toatemperatuurini ebaühtlase soojuspaisumise tõttu. Sarnaselt lameda klaasi kriimustustele vähendavad need praod lõikeserva tugevust. Mtcvd madalam sadestumistemperatuur viib väiksema pragunemissageduse ja lõiketera parema sitkuseni.

Kui CVD -katte ja mtcvd -katte aluspinnal on samad omadused ja servad, saab nende vastupidavuse erinevust tõestada. Kui kasutatakse rakendustes, kus on nõutav servade tugevus, on mtcvd -katte jõudlus parem kui CVD -katte omad. Analüüsi abil on poorse struktuuriga P / M osade töötlemisel oluline serva tugevus. Mtcvd kate on parem kui CVD kate.

Füüsilise auruga sadestamise (PVD) kate on õhem ja vähem kulumiskindel kui mtcvd või CVD kate. Kuid PVD -kate talub rakendamisel märkimisväärset mõju. PVD -kate on tõhus, kui lõikamine on abrasiivne, CBN ja metallkeraamika on liiga rabedad ja vajavad suurepärast pinnaviimistlust.

Näiteks saab C-2 tsementeeritud karbiidi lõiketera töödelda fc0205 joonkiirusega 180 m / min ja etteandekiirusega 0.15 mm / pööre. Pärast 20 detaili töötlemist võib kiibi kogunemine põhjustada mikrokrahhi. Kui kasutatakse PVD titaannitriidkatet (TIN), piiratakse laastude teket ja pikendatakse tööriista kasutusiga. Kui selles katses kasutatakse plekkkatet, eeldatakse, et P / M osade abrasiivsed kulumisomadused on TiCN -kattega tõhusamad. TiCN-l on peaaegu sama kiibi kogunemiskindlus kui tinal, kuid see on kõvem ja kulumiskindlam kui tina.

Poorne struktuur on oluline ja see mõjutab fc0208 sulami töödeldavust. Kui poorne struktuur ja omadused muutuvad, pakuvad erinevad tööriistamaterjalid vastavaid eeliseid. Kui tihedus on madal (6.4 g/cm3), on makrokõvadus madal. Sel juhul tagab mtcvd -ga kaetud tsementeeritud karbiid parima tööea. Lõiketera mikroväsimus on väga oluline ja serva tugevus on väga oluline. Sel juhul tagab hea vastupidavusega metallkeraamiline tera maksimaalse tööea.

Sama sulami tootmisel tihedusega 6.8 g/cm3 muutub abrasiivne kulumine olulisemaks kui servapragud. Sel juhul tagab mtcvd-kate tööriista parima eluea. Kahe tüüpi äärmiselt kõvade osade testimiseks kasutatakse PVD -kattega tsementeeritud karbiidi, mis lõiketera puudutamisel puruneb.

Kui kiirus suureneb (lineaarne kiirus on üle 300 meetri minutis), tekitavad kermetid ja isegi kaetud metallkeraamikud kraatri. Kaetud tsementeeritud karbiid on sobivam, eriti kui kaetud tsemendikarbiidi lõiketera vastupidavus on hea. Mtcvd kate on eriti efektiivne koobaltirikka alaga tsementeeritud karbiidile.

Metallkeraamikat kasutatakse kõige sagedamini pööramisel ja puurimisel. PVD-kattega tsementeeritud karbiidid sobivad ideaalselt keermetöötluseks, kuna võib oodata väiksemaid kiirusi ja suuremat tähelepanu kogunemisele.

Palun hoidke artikli printimiseks allikas ja aadress:Pulbermetallurgia (P/M) osade lõikamine  

Minghe Casting Company on pühendunud tootmisele ja pakub kvaliteetseid ja suure jõudlusega valuosasid (metallist survevaluosade sortiment hõlmab peamiselt Õhukese seinaga valuvorm,Kuum kambris valamine,Külmkambris valamine), Ümmargune teenus (stantsimisteenus,CNC mehaaniline töötlemine,Hallituse valmistamine, Pinnatöötlus). Mis tahes kohandatud alumiiniumist valuvorm, magneesium- või Zamak / tsinkvaluvorm ja muud valandid on teretulnud meiega ühendust võtma.

ISO9001 ja TS 16949 kontrolli all viiakse kõik protsessid läbi sadade täiustatud survevalumasinate, 5-teljeliste masinate ja muude seadmete kaudu, alates lõhkajatest kuni Ultra Sonicu pesumasinateni. Minghe'l on lisaks täiustatud seadmetele ka professionaalsed seadmed kogenud inseneride, operaatorite ja inspektorite meeskond kliendi disaini teostamiseks.

Valuvormide lepinguline tootja. Võimalused hõlmavad külmkambri alumiiniumist valuvorme alates 0.15 naelast. kuni 6 naela, kiire muutmise seadistamine ja töötlemine. Lisaväärtusega teenused hõlmavad poleerimist, vibreerimist, korrastamist, lõhkamist, värvimist, plaadistamist, katmist, kokkupanekut ja tööriistu. Materjalid, millega töödeldi, sisaldavad sulameid nagu 360, 380, 383 ja 413.

Tsinkvaluvormide projekteerimise abi / samaaegsed inseneriteenused. Tsingitud täppisvalu kohandatud tootja. Valmistada saab miniatuurseid valusid, kõrgsurvevalusid, mitme slaidiga valuvormi, tavapäraseid vormivalusid, ühtseid ja iseseisvaid valusid ning õõnsusega suletud valusid. Valusid saab valmistada pikkuste ja laiustega kuni 24 tolli tolerantsiga +/- 0.0005 tolli.  

ISO 9001: 2015 sertifitseeritud valatud magneesiumi tootja. Võimalused hõlmavad kuni 200-tonnise kuuma kambri ja 3000-tonnise külmkambri kõrgsurvevalu valamist, tööriistade kujundamist, poleerimist, vormimist, töötlemist, pulbri- ja vedelvärvimist, täielikku kvaliteedi tagamist CMM-võimalustega , kokkupanek, pakendamine ja kohaletoimetamine.

ITAF16949 sertifitseeritud. Täiendav ülekandeteenus sisaldab investeeringute valimine,liiva valamine,Gravitatsioonivalu, Kadunud vahu valamine,Tsentrifugaalvalu,Vaakumvalu,Püsiv vormivaluVõimalused hõlmavad EDI-d, inseneriabi, kindlat modelleerimist ja teisest töötlemist.

Casting Industries Osade juhtumianalüüsid: autod, jalgrattad, õhusõidukid, muusikariistad, veesõidukid, optilised seadmed, andurid, mudelid, elektroonikaseadmed, ümbrised, kellad, masinad, mootorid, mööbel, ehted, rakised, telekommunikatsioon, valgustus, meditsiiniseadmed, fotoseadmed, Robotid, skulptuurid, helitehnika, spordivarustus, tööriistad, mänguasjad ja palju muud. 

Mida saame aidata teil järgmisena teha?

∇ Mine kodulehele Die casting Hiina

By Minghe Die Casting Tootja Kategooriad: Kasulikud artiklid |MATERJAL Sildid: Alumiiniumvalu, Tsingi valamine, Magneesiumivalu, Titaanivalu, Roostevabast terasest valamine, Messingivalu,Pronksivalu,Video ülekandmine,firma ajalugu,Alumiiniumi stantsimine | Kommentaarid on välja lülitatud