Hvad er pulvermetallurgi?
pulvermetallurgi er et udtryk, der dækker en lang række måder, hvorpå materialer eller komponenter er fremstillet af metalpulvere. Denne proces kan undgå eller i høj grad reducere behovet for at bruge metalfjernelsesprocesser og derved drastisk reducere udbyttetab i fremstillingen og ofte resultere i lavere omkostninger.
pulvermetallurgi er en metaldannende proces, hvor komprimerede metalpulvere opvarmes til lige under deres smeltepunkt. Selvom processen har eksisteret i mere end 100 år, er den i løbet af det sidste kvart århundrede blevet bredt anerkendt som en overlegen metode til fremstilling af dele af høj kvalitet til en række vigtige applikationer.
denne succes skyldes blandt andet de fordele, som processen tilbyder i forhold til andre formningsteknologier såsom smedning og metalstøbning, fordele ved materialebrug, formens kompleksitet og kontrol af formen i nærheden af netværksformen. Disse bidrager igen til bæredygtighed og gør pulvermetallurgi til en anerkendt grøn teknologi.
Pulvermetallurgiproces
disse produktionsteknologier involverer generelt alle eller de fleste af følgende procestrin:
- produktion af metalpulver
- blanding og blanding
- komprimering og formning af pulveret
- sintring af kompakten for at forbedre integritet og styrke
sommetider, denne proces udført med nogle sekundære operationer som dimensionering, mønter, infiltration, varm smedning, etc.
for at se denne video skal du aktivere JavaScript og overveje at opgradere til HTML5 video
Engineering Choice den største læringsplatform
pulverproduktion
næsten alle jernpulvere til produktion af PM-komponenter produceres enten ved hjælp af svampejernprocessen eller ved vandforstøvning. Ikke-jernholdige metalpulvere, der anvendes til andre PM-applikationer, kan fremstilles ved en række processer.
blanding af pulvere
dette kan ofte omfatte inkorporering af legeringsadditiver i form af et elementært pulver eller inkorporering af et pressesmøremiddel.
formning af det blandede pulver til en kompakt
den dominerende konsolideringsproces involverer pressemontering af et stift værktøjssæt, der inkluderer en matrice, slag og muligvis dorne eller kernestænger. Der er dog flere andre konsolideringsprocesser, der bruges i nicheapplikationer.
sintring af kompakten for at forbedre integriteten og styrken
dette procestrin involverer opvarmning af materialet, normalt i en beskyttende atmosfære, til en temperatur, der er under smeltepunktet for hovedbestanddelen.
i nogle tilfælde kan en mindre bestanddel danne en væskefase ved sintringstemperatur; sådanne tilfælde beskrives som væskefasesintring. Mekanismerne involveret i den faste fase og væskefasesintring diskuteres kort i et senere afsnit.
sekundære operationer
anvendelsen af efterbehandlingsprocesser på den sintrede del. I pulvermetallurgi betegnes sådanne processer ofte som”sekundære operationer”.
fordele ved pulvermetallurgiprocessen
- minimerer bearbejdning ved at producere dele ved eller næsten endelige dimensioner
- minimerer skrottab ved typisk at bruge mere end 97% af råmaterialet i den færdige del
- tillader en række legeringssystemer
- producerer en god overfladekvalitet
- giver materialer, der kan varmebehandles for at øge styrken eller øge styrken af slidstyrke
- giver kontrolleret porøsitet til selvsmøring eller filtrering
- letter oprettelsen af komplekse eller unikke former, der ville være upraktisk eller umulig med andre metalbearbejdningsprocesser
- er egnet til produktion af mellemstore til høje volumenkomponenter
- giver langsigtet ydeevne pålidelighed i kritiske applikationer