วิธีการออกแบบเพื่อการผลิตชิ้นส่วนโลหะผง
เพื่อนที่รัก คุณสามารถใช้คำแนะนำการออกแบบผงโลหะเหล่านี้เพื่อช่วยคุณสร้างส่วนประกอบที่ใช้ประโยชน์สูงสุด เทคโนโลยีโลหะผงคู่มือนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นคู่มือที่ครอบคลุมสำหรับการออกแบบชิ้นส่วนโลหะผง อย่างไรก็ตาม การปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนเครื่องมือ
ติดต่อเจียฮวง ในฐานะบริษัทโลหะผง โดยเร็วที่สุด เพื่อให้เราสามารถช่วยคุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากส่วนประกอบโลหะผงสำหรับการผลิต P/M คุณยังสามารถเปรียบเทียบการผลิตโลหะผงกับเทคนิคการผลิตอื่นๆ ที่มีอยู่ได้ ใช้ความรู้ของเราเพื่อให้บรรลุและก้าวข้ามเป้าหมายการผลิตของคุณ เริ่มต้นด้วยการติดต่อเราทันที เราหลงใหลในการออกแบบโลหะผง และเราช่วยคุณได้!
วัสดุโลหะผง
วัสดุโลหะผงที่ทำจากเหล็ก
วัสดุผงโลหะวิทยาที่มีส่วนประกอบหลักเป็นเหล็กประกอบด้วยธาตุเหล็กเป็นหลัก และวัสดุเหล็กและเหล็กกล้าอีกประเภทหนึ่งที่เกิดจากการเติมธาตุผสม เช่น C, Cu, Ni, Mo, Cr และ Mn ผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบหลักเป็นเหล็กถือเป็นวัสดุประเภทที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในอุตสาหกรรมผงโลหะวิทยา
1. ผงเหล็ก
ผงที่ใช้ในโลหะผงวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็กนั้น ส่วนใหญ่ได้แก่ ผงเหล็กบริสุทธิ์ ผงคอมโพสิตที่ทำจากเหล็ก ผงโลหะผสมเบื้องต้นที่ทำจากเหล็ก เป็นต้น
2. ผลิตภัณฑ์ PM ที่มีส่วนประกอบของเหล็ก
เทคโนโลยีการกด/การเผาผนึกแบบเดิมสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีฐานเหล็กโดยทั่วไปที่มีความหนาแน่น 6.4~7.2g/cm3 ซึ่งใช้ในรถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน เครื่องมือไฟฟ้า และอุตสาหกรรมอื่นๆ โดยมีข้อดีคือ การดูดซับแรงกระแทก ลดเสียงรบกวน น้ำหนักเบา และประหยัดพลังงาน
3. ผลิตภัณฑ์ที่ใช้เหล็กเป็นส่วนประกอบในการฉีดขึ้นรูปผง (MIM)
การฉีดขึ้นรูปผงโลหะ (MIM) ใช้ผงโลหะเป็นวัตถุดิบในการผลิตชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กที่มีรูปร่างซับซ้อนผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก ในส่วนของวัสดุ MIM ปัจจุบัน 70% ของวัสดุที่ใช้คือสแตนเลส และ 20% คือเหล็กกล้าผสมต่ำ เทคโนโลยี MIM ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เสริมต่างๆ เช่น คลิปหนีบซิมโทรศัพท์มือถือ วงแหวนกล้อง เป็นต้น
ผงโลหะวิทยาคาร์ไบด์ซีเมนต์
ซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นวัสดุแข็งจากผงโลหะวิทยา ซึ่งมีส่วนประกอบหลักเป็นโลหะคาร์ไบด์ทนไฟกลุ่มทรานซิชันหรือคาร์โบไนไตรด์ เนื่องจากมีความแข็งแรง ความแข็ง และความเหนียวที่ดี ซีเมนต์คาร์ไบด์จึงนิยมนำมาใช้เป็นเครื่องมือตัด เครื่องมือทำเหมือง ชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอ ค้อนหัวตัด ลูกกลิ้ง และอื่นๆ และนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหล็ก ยานยนต์ อวกาศ เครื่องมือกลซีเอ็นซี อุตสาหกรรมเครื่องจักรกล แม่พิมพ์ อุปกรณ์วิศวกรรมทางทะเล อุปกรณ์ขนส่งทางรถไฟ อุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตและแปรรูปเครื่องจักรก่อสร้างและอุปกรณ์อื่นๆ รวมถึงอุตสาหกรรมเหมืองแร่ การสกัดทรัพยากรน้ำมันและก๊าซ การก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน และอุตสาหกรรมอื่นๆ
วัสดุแม่เหล็กผงโลหะ
วัสดุแม่เหล็กที่เตรียมโดยวิธีการขึ้นรูปผงและการเผาผนึกสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท ได้แก่ วัสดุแม่เหล็กถาวรแบบผงโลหะวิทยา และวัสดุแม่เหล็กอ่อน วัสดุแม่เหล็กถาวรส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็กถาวรซาแมเรียมโคบอลต์ ธาตุหายาก นีโอดิเมียม เหล็ก โบรอน วัสดุแม่เหล็กถาวร AlNiCo เผาผนึก วัสดุแม่เหล็กถาวรเฟอร์ไรต์ และอื่นๆ วัสดุแม่เหล็กอ่อนแบบผงโลหะวิทยา ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยเฟอร์ไรต์อ่อนและวัสดุผสมแม่เหล็กอ่อน
ข้อดีของผงโลหะวิทยาในการเตรียมวัสดุแม่เหล็กคือ สามารถเตรียมอนุภาคแม่เหล็กได้ในช่วงขนาดโดเมนเดี่ยว ทำให้ผงแม่เหล็กมีทิศทางที่สม่ำเสมอระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป และผลิตแม่เหล็กที่มีพลังงานแม่เหล็กสูงได้โดยตรงใกล้เคียงกับรูปร่างสุดท้าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุแม่เหล็กแข็งและเปราะที่ยากต่อการกลึง ในด้านวัสดุ ข้อดีของผงโลหะวิทยานั้นโดดเด่นกว่า
โลหะผสมผง
โลหะผสมผง (Powder Metallurgy Superalloys) ผลิตจากนิกเกิลและผสมด้วยธาตุผสมต่างๆ เช่น Co, Cr, W, Mo, Al, Ti, Nb, Ta เป็นต้น โลหะผสมชนิดนี้มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ทนทานต่อความล้า และการกัดกร่อนจากความร้อนได้อย่างดีเยี่ยม รวมถึงคุณสมบัติอื่นๆ ที่ครอบคลุม โลหะผสมชนิดนี้เป็นวัสดุหลักในการผลิตชิ้นส่วนปลายร้อน (Hot End) เช่น เพลากังหันของเครื่องยนต์อากาศยาน แผ่นกั้นใบพัดกังหัน และจานกังหัน กระบวนการส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเตรียมผง การขึ้นรูปด้วยความร้อน และการอบชุบด้วยความร้อน
ทีมงานมืออาชีพของเราจะให้คำแนะนำเกี่ยวกับวัสดุตามคุณสมบัติของคุณ ชิ้นส่วนโลหะผงวัตถุดิบที่หลากหลายซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของคุณในด้านราคา ความทนทาน การควบคุมคุณภาพ และการใช้งานเฉพาะด้าน เป็นหนึ่งในประโยชน์หลักของการใช้ผงโลหะในการผลิตชิ้นส่วน เหล็ก เหล็กกล้า ดีบุก นิกเกิล ทองแดง อะลูมิเนียม และไทเทเนียม เป็นโลหะที่มักถูกนำมาใช้ สามารถใช้โลหะทนไฟได้ เช่น ทองสัมฤทธิ์ ทองเหลือง สเตนเลสสตีล และโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์ รวมถึงทังสเตน โมลิบดีนัม และแทนทาลัม กระบวนการผงโลหะประกอบด้วยการผสมโลหะหลากหลายชนิดเพื่อสร้างโลหะผสมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งเหมาะกับความต้องการใช้งานของคุณ เราสามารถช่วยคุณออกแบบคุณสมบัติการหล่อลื่นด้วยตนเอง ความต้านทานการกัดกร่อน และคุณสมบัติอื่นๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการผลิต นอกเหนือจากคุณสมบัติด้านความแข็งแรงและความแข็ง เราสามารถอัดโครงสร้างที่ซับซ้อนโดยใช้ผงโลหะผสมเฉพาะเหล่านี้ด้วยอัตราการผลิตสูงสุด 100 ชิ้นต่อนาที
| พิมพ์ | คำอธิบาย | รูปแบบทั่วไป | แอปพลิเคชัน | ความหนาแน่น (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|
| ผงเหล็ก | วัสดุฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบของเหล็ก | บริสุทธิ์, คอมโพสิต, โลหะผสมล่วงหน้า | ใช้ในกระบวนการโลหะผงขั้นพื้นฐาน | ไม่มีข้อมูล |
| ผลิตภัณฑ์ PM ที่ใช้ธาตุเหล็ก | ผลิตโดยใช้วิธีการกด/เผาแบบธรรมดา | ไม่มีข้อมูล | รถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เครื่องมือไฟฟ้า ดูดซับแรงกระแทก ลดเสียงรบกวน และมีน้ำหนักเบา | 6.4 ถึง 7.2 |
| ผลิตภัณฑ์ MIM ที่ใช้ธาตุเหล็ก | ชิ้นส่วนขนาดเล็กและซับซ้อนที่ผลิตขึ้นโดยการฉีดขึ้นรูปผงโลหะ | สแตนเลสสตีล, เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำ | อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น คลิปใส่ซิมโทรศัพท์มือถือ แหวนใส่กล้อง | ไม่มีข้อมูล |
| ซีเมนต์คาร์ไบด์ | วัสดุแข็งใช้สำหรับตัดเครื่องมือทำเหมืองแร่ | ทังสเตนคาร์ไบด์ | เครื่องมือตัด เครื่องมือขุด ชิ้นส่วนทนทานต่อการสึกหรอ เป็นต้น | ไม่มีข้อมูล |
| วัสดุแม่เหล็ก | วัสดุแม่เหล็กถาวรและแม่เหล็กอ่อน | ซาแมเรียมโคบอลต์, นีโอไดเมียม, เฟอร์ไรต์ | อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การใช้งานไฟฟ้า มอเตอร์ เซ็นเซอร์ | ไม่มีข้อมูล |
| โลหะผสมผง | โลหะผสมนิกเกิลที่มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม | นิกเกิล, โค, โครเมียม, ดับเบิลยู, โมลาร์, อัล, ไททาเนียม | ส่วนประกอบเครื่องยนต์อากาศยาน เช่น เพลากังหันและดิสก์ | ไม่มีข้อมูล |
การกด
ชิ้นงานจะถูกนำไปใส่ในเครื่องอัดไฮดรอลิกหรือเครื่องอัดเชิงกลแนวตั้ง ซึ่งจะถูกนำไปใส่ในแม่พิมพ์เหล็กกล้าเครื่องมือหรือแม่พิมพ์คาร์ไบด์ หลังจากผสมผงโลหะผสมที่เหมาะสมแล้ว เจียฮวงสามารถอัดชิ้นงานที่มีความละเอียดแตกต่างกันได้ถึงสี่ระดับ วิธีการนี้ใช้แรงดัน 15-600 เมกะปาสคาล ขึ้นอยู่กับขนาดและความหนาแน่นที่ต้องการ เพื่อผลิตชิ้นงาน "สีเขียว" ที่มีคุณสมบัติทางเรขาคณิตครบถ้วนตามแบบร่างขั้นสุดท้าย อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ยังไม่มีขนาดและคุณสมบัติเชิงกลที่แม่นยำของชิ้นงาน ขั้นตอนการอบชุบด้วยความร้อนหรือ "การเผาผนึก" ในขั้นตอนต่อไปจะทำให้คุณสมบัติเหล่านี้สมบูรณ์
การเผาโลหะ (กระบวนการเผาในโลหะผง)
ชิ้นส่วนสีเขียวจะถูกป้อนเข้าเตาเผาซินเตอร์จนกว่าจะได้ความแข็งแรง ความหนาแน่น และเสถียรภาพเชิงมิติขั้นสุดท้ายตามที่ต้องการ ในกระบวนการซินเตอร์ อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของส่วนประกอบผงหลักของชิ้นส่วนจะถูกให้ความร้อนในสภาพแวดล้อมที่ได้รับการปกป้อง เพื่อเชื่อมต่ออนุภาคผงโลหะที่ประกอบเป็นชิ้นส่วนเข้าด้วยกันในระดับโมเลกุล
ขนาดและความแข็งแรงของจุดสัมผัสระหว่างอนุภาคที่ถูกบีบอัดจะเพิ่มขึ้นเพื่อเสริมคุณสมบัติทางเทคนิคของส่วนประกอบ เพื่อให้เป็นไปตามพารามิเตอร์ของส่วนประกอบขั้นสุดท้าย การเผาผนึกอาจหดตัว ขยายตัว เพิ่มสภาพนำไฟฟ้า และ/หรือทำให้ชิ้นงานมีความแข็งแรงมากขึ้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบกระบวนการ ในเตาเผาผนึก ส่วนประกอบต่างๆ จะถูกวางบนสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่องและลำเลียงอย่างช้าๆ ผ่านห้องของเตา เพื่อทำงานหลักสามประการ
เพื่อกำจัดสารหล่อลื่นที่ไม่พึงประสงค์ที่เติมลงไปในผงระหว่างกระบวนการอัด ชิ้นส่วนจะถูกให้ความร้อนอย่างช้าๆ ก่อน จากนั้นชิ้นส่วนจะถูกส่งไปยังโซนความร้อนสูงของเตาเผา ซึ่งคุณภาพขั้นสุดท้ายของชิ้นส่วนจะถูกกำหนดที่อุณหภูมิที่ควบคุมอย่างแม่นยำตั้งแต่ 1450° ถึง 2400° ด้วยการปรับสมดุลบรรยากาศภายในห้องเผาอย่างระมัดระวัง จะมีการเติมก๊าซบางชนิดเพื่อลดปริมาณออกไซด์ที่มีอยู่และป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมของชิ้นส่วนในช่วงความร้อนสูงนี้ เพื่อทำให้ชิ้นส่วนเสร็จสมบูรณ์หรือเตรียมพร้อมสำหรับกระบวนการเพิ่มเติมใดๆ ในที่สุดชิ้นส่วนจะผ่านห้องทำความเย็น วงจรทั้งหมดอาจใช้เวลา 45 นาทีถึง 1.5 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้และขนาดของชิ้นส่วน
การประมวลผลหลังการประมวลผล
โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์การเผาผนึก สามารถใช้งานได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม สำหรับผลิตภัณฑ์โลหะซินเตอร์บางชนิดที่ต้องการความแม่นยำสูง ความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอสูง จำเป็นต้องผ่านกระบวนการหลังการเผา กระบวนการหลังการเผาประกอบด้วยการกด การรีด การอัดรีด การชุบแข็ง การชุบแข็งผิว การแช่น้ำมัน และการแทรกซึม
กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของผงโลหะ
คุณอาจพบผลิตภัณฑ์โลหะผงเกียร์โลหะผง ที่เป็นสนิมง่าย รอยขีดข่วนง่าย ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ ความต้านทานต่อสนิม ความต้านทานการกัดกร่อน และความล้าของชิ้นส่วนโลหะผง เจียหวงจะดำเนินการปรับสภาพพื้นผิวชิ้นส่วนโลหะผง เพื่อเพิ่มการใช้งานและความหนาแน่นของพื้นผิว แล้วกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวโลหะผงมีอะไรบ้าง?
กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวทั่วไปในโลหะผงมีอยู่ 5 กระบวนการ:
1. การเคลือบ: การเคลือบชั้นของวัสดุอื่น ๆ บนพื้นผิวชิ้นส่วนโลหะผงที่ผ่านการแปรรูปโดยไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีใด ๆ
2. วิธีการเสียรูปเชิงกล: พื้นผิวของชิ้นส่วนผงโลหะที่ต้องการแปรรูปจะถูกเปลี่ยนรูปด้วยกลไก โดยหลักแล้วเพื่อสร้างแรงตกค้างเชิงอัดและเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพื้นผิว
3. การอบด้วยความร้อนทางเคมี: ธาตุอื่นๆ เช่น C และ N แพร่กระจายเข้าสู่พื้นผิวของชิ้นส่วนที่ผ่านการบำบัด
4. การอบชุบความร้อนพื้นผิว: การเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบวงจร ซึ่งจะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ได้รับการบำบัด
5. การบำบัดทางเคมีพื้นผิว: ปฏิกิริยาเคมีระหว่างพื้นผิวของชิ้นส่วนผงโลหะที่ต้องการจะบำบัดและสารตั้งต้นภายนอก
ชิ้นส่วนโลหะผงคุณภาพสูงเป็นสินค้าพิเศษของเราสำหรับอุตสาหกรรมที่หลากหลาย โซลูชันของเราเหมาะสำหรับทุกสิ่ง รวมถึงชิ้นส่วนส่งกำลังงานหนักและอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่บอบบาง
