ผงโลหะวิทยา
ผลิตภัณฑ์ผงโลหะคืออะไร?
ผลิตภัณฑ์โลหะผง เป็นชิ้นส่วนที่ผ่านการเผาผนึกโดยวิธีโลหะผงซึ่งมีความแม่นยำของมิติในระดับหนึ่ง และสามารถทนต่อแรงดึง แรงกด แรงบิดเบี้ยว และแรงอื่นๆ หรือทำงานภายใต้สภาวะแรงเสียดทานและการสึกหรอ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าชิ้นส่วนเผาผนึก
วิธีการ: จัดทำและดำเนินการต่อไป ชิ้นส่วนที่ผ่านการเผา ถูกกดลงในแม่พิมพ์แข็งแกนเดียวที่อุณหภูมิห้อง
การประยุกต์ใช้: ชิ้นส่วนโลหะผงใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เป็นหลัก และมีการประยุกต์ใช้ที่ดีขึ้นในอนาคต
ข้อดีของชิ้นส่วนโลหะผง
- เมื่อชิ้นส่วนมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ยื่นออกมาหรือเป็นหลุม และมีรูรูปทรงพิเศษต่างๆ ผงโลหะวิทยาจึงผลิตได้ง่าย ไม่จำเป็นต้องมีการตัดเพิ่มเติมหรือตัดเพียงเล็กน้อย วิธีนี้ประหยัดต้นทุนอย่างเห็นได้ชัด
- เมื่อใช้กระบวนการผงโลหะในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล อัตราการใช้ประโยชน์ของวัสดุสามารถสูงถึง 99.5%
- เนื่องจากชิ้นส่วนของกระบวนการโลหะผงผลิตด้วยแม่พิมพ์ ความสม่ำเสมอของโครงร่าง รูปร่าง และขนาดของชิ้นส่วนจึงดีมาก และมีตัวแปรมากมายในทุกแง่มุมของการประมวลผลเชิงกล จึงยากที่จะรักษาความสม่ำเสมอได้
- กระบวนการโลหะผงสามารถบูรณาการชิ้นส่วนต่างๆ หลายชิ้นเข้ากับกระบวนการผลิต ซึ่งจะช่วยประหยัดต้นทุนการประมวลผลและการประกอบในภายหลังได้
- ความหนาแน่นของวัสดุของชิ้นส่วนโครงสร้างผงสามารถควบคุมได้ มีรูพรุนเชื่อมต่อกันในปริมาณหนึ่ง และโดยทั่วไปจะแช่ด้วยน้ำมันหล่อลื่น 5%-20% เพื่อให้มีการหล่อลื่นในระดับหนึ่ง จึงปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอได้
- ในการผลิตโลหะผง เพื่อให้สามารถถอดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์หลังการขึ้นรูปได้ง่ายขึ้น พื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์จึงถูกออกแบบให้มีผิวสำเร็จสูง ทำให้ชิ้นงานมีผิวสำเร็จแบบปรับความกว้างได้ นอกจากนี้ ชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผงยังสามารถนำไปชุบด้วยไฟฟ้า เคลือบผิว อบชุบด้วยความร้อน และกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
ข้อเสีย: เนื่องจากมีรูพรุนที่เหลืออยู่ จึงทำให้ความเหนียวและค่าแรงกระแทกต่ำกว่าชิ้นงานหล่อที่มีองค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน จึงจำกัดขอบเขตการใช้งาน
ชิ้นส่วนโลหะผง
คู่มือการออกแบบผงโลหะ
กระบวนการโลหะผง สามารถผลิตชิ้นส่วนได้หลากหลายขนาดและรูปทรง โดยขนาดสูงสุดของชิ้นส่วนที่สามารถผลิตได้ขึ้นอยู่กับกำลังการกดที่มีอยู่
รูปทรงชิ้นส่วนที่ง่ายที่สุดในการสร้างด้วยกระบวนการโลหะผงคือรูปทรงที่มีขนาดเท่ากันในทิศทางการกด ชิ้นส่วนที่มีรูในทิศทางการกดมักจะขึ้นรูปด้วยแกนกด ลิ่มและลิ่มที่ตั้งอยู่ในทิศทางการกดนั้นกดได้ง่าย และลักษณะรูปทรงต่างๆ เช่น ร่อง รู กรวย มุมเว้า และเกลียวที่ทำมุมกับทิศทางการกดนั้นไม่สามารถกดได้ด้วยกระบวนการโลหะผงทั่วไป อย่างไรก็ตาม ด้วยโครงสร้างแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น สามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนมากขึ้นได้ ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น
เกียร์, ประแจขันและลูกเบี้ยว
เฟือง, ประแจขัน และลูกเบี้ยว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโดยกระบวนการโลหะผง
ข้อดีของการผลิตผงโลหะ:
① ความแม่นยำของมิติของเกียร์ในการผลิตจำนวนมากนั้นสม่ำเสมอ
② เนื่องจากการจัดเรียงวัสดุมีรูพรุนในระดับหนึ่ง จึงช่วยให้เกียร์ทำงานได้อย่างราบรื่น และสามารถหล่อลื่นตัวเองได้
③ สามารถสร้างเฟืองโลหะผงที่มีมุมบอดได้
ชิ้นส่วนเฟืองและรูปทรงอื่นๆ สามารถผสานเข้าด้วยกันได้โดยกระบวนการโลหะผง
⑤ สามารถผลิตเฟืองได้หลากหลายรูปทรง
⑥ การผลิตที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ำ
ความคลาดเคลื่อนของผงโลหะ
ความผันผวนของขนาดระหว่างชิ้นส่วนโลหะผงส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงกด
เมื่อพิจารณาจากแรงกดที่เท่ากัน การเบี่ยงเบนยืดหยุ่นตามยาวของแม่พิมพ์จะมากกว่าการขยายตัวยืดหยุ่นของแม่พิมพ์เชิงลบ ดังนั้น ความคลาดเคลื่อนของมิติในทิศทางการกดจึงมากกว่าความคลาดเคลื่อนในทิศทางการกดแนวตั้ง
ความสัมพันธ์เชิงกล:
△ หมัด / △ ลูกเต๋า = 3L/D
D แทนขนาดรัศมีเฉลี่ยของโพรงของแบบจำลองเชิงลบ
L แทนความยาวทั้งหมดของแม่พิมพ์เจาะ
จะลดความคลาดเคลื่อนของมิติได้อย่างไร?
การปรับปรุงความคลาดเคลื่อนของมิติของชิ้นส่วนสามารถทำได้โดยการตกแต่งผิว ซึ่งก็คือการนำชิ้นส่วนที่ผ่านการเผาผนึกแล้วใส่ลงในแม่พิมพ์ลบ แล้วกดด้วยแม่พิมพ์เจาะ กล่าวคือ กดชิ้นส่วนนั้นกลับเข้าไปในแม่พิมพ์ตกแต่งผิวอีกครั้ง วัตถุประสงค์หลักของการตกแต่งผิวคือการแก้ไขความบิดเบี้ยวที่เกิดจากการเผาผนึก
งานกลึง ชิ้นส่วนโลหะผง
วัตถุประสงค์หลักของการใช้ชิ้นส่วนโลหะผงคือการลดการตัด ไม่ต้องใช้กระบวนการตัด ประหยัดพลังงาน ประหยัดวัสดุ และลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วน ชิ้นส่วนโลหะผงตัดได้ยากกว่าชิ้นส่วนโลหะทั่วไป เนื่องจากรูพรุนในโครงสร้างวัสดุทำให้เกิดการตัดเป็นช่วงๆ อายุการใช้งานของเครื่องมือจึงสั้นลง และความหยาบของพื้นผิวของชิ้นส่วนจึงต่ำ
มาตรฐานสำหรับการพิจารณาความสามารถในการตัดเฉือนโลหะผง: พิจารณาความสามารถในการตัดเฉือนโดยการวัดจำนวนรูที่สามารถเจาะได้ ค่าของเหล็ก 1045 ถูกกำหนดไว้ที่ 100 และสามารถกำหนดระดับความสามารถในการตัดเฉือนได้จากสูตรต่อไปนี้
คะแนนความสามารถในการตัดเฉือน = จำนวนรูที่เจาะในกระบวนการเผาผนึก / จำนวนรูที่เจาะในเหล็ก 1045 × 100
มีการเติมแมงกานีส ฟอสฟอรัส และสารเติมแต่งอื่นๆ ลงในวัสดุเพื่อปรับปรุงความสามารถในการตัดเฉือนของชิ้นส่วนโลหะผง สมบัติการตัดของวัสดุโลหะผงยังสามารถปรับปรุงได้ด้วยการเลือกเครื่องมือตัดคาร์ไบด์และรูปทรงของเครื่องมืออย่างเหมาะสม
ผลกระทบของความหนาแน่นของวัสดุต่อชิ้นส่วนโลหะผง
ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างจากผงโลหะ มักใช้การกดและการเผาผนึกรองเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของวัสดุของชิ้นส่วน และชิ้นส่วนโครงสร้างจะถูกผลิตตาม เส้นทางกระบวนการกด -- การเผาขั้นต้น -- การกดซ้ำ -- การเผาขั้นที่สอง ความหนาแน่นของวัสดุของชิ้นส่วนสามารถเพิ่มได้ประมาณ 95% ของเหล็กธรรมดาโดยการกดซ้ำ การเผาผนึกครั้งที่สอง และการกดอุ่น
การอัดขึ้นรูปมีความคล้ายคลึงกับการตกแต่งผิว แรงดันที่สูงขึ้นที่ใช้ระหว่างการอัดขึ้นรูปมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความหนาแน่นโดยรวมของชิ้นงานเท่านั้น ส่วนการเผาผนึกทุติยภูมิหมายถึงการเผาผนึกซ้ำหลังจากการอัดขึ้นรูป ความแข็งแรงและความเหนียวของชิ้นส่วนโครงสร้างสามารถปรับปรุงได้เนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุที่สูงของชิ้นส่วนโครงสร้างหลังจากการอัดขึ้นรูปและการเผาผนึกทุติยภูมิ
กระบวนการโลหะผง
องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกล
ชิ้นส่วนโลหะผงที่ผลิตโดยกระบวนการอัดและเผาผนึกทั่วไปมีรูพรุน และสมบัติเชิงกลต่ำกว่าวัสดุโลหะที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีเดียวกันกับที่ผลิตโดยวิธีการทั่วไป เพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผง:
ตอนนี้ ผงวัตถุดิบ โดยมีองค์ประกอบโลหะผสม ได้แก่ ผงเหล็ก ผงทองแดงและผงผสมกราไฟท์ ผงเหล็ก ผงนิกเกิล ผงผสมกราไฟท์ ผงเหล็ก ผงผสมฟอสฟอรัสเหล็ก ผงโลหะผสมแบบแพร่กระจาย ผงโลหะผสมเหล็กและผงสแตนเลส
| ประเภทวัสดุ | วัสดุทั่วไป | คุณสมบัติหลัก | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|---|
| ธาตุเหล็ก | เหล็ก, เหล็กกล้าผสมต่ำ, เหล็กกล้าไร้สนิม | ความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ | ชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องจักร |
| ฐานทองแดง | ทองแดง, ทองสัมฤทธิ์, ทองเหลือง | การนำไฟฟ้าที่ดี ทนทานต่อการกัดกร่อน | ส่วนประกอบไฟฟ้า, ลูกปืน |
| ฐานนิกเกิล | นิกเกิล, โลหะผสมนิกเกิล | ทนความร้อน ทนการกัดกร่อน | การบินและอวกาศ กังหัน |
| ฐานไททาเนียม | ไททาเนียม, โลหะผสมไททาเนียม | ความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน | อุปกรณ์ทางการแพทย์ การบินและอวกาศ |
| อะลูมิเนียม | อะลูมิเนียม, โลหะผสมอะลูมิเนียม | น้ำหนักเบา ง่ายต่อการประมวลผล | อิเล็กทรอนิกส์, ชิ้นส่วนรถยนต์ |
| โลหะผสมแข็ง | ทังสเตนคาร์ไบด์, คาร์ไบด์ไททาเนียม | มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ | เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ |
| วัสดุแม่เหล็ก | เฟอร์ไรต์, NdFeB | แม่เหล็กแรงสูง ทนความร้อน | มอเตอร์, เซ็นเซอร์ |
| โลหะผสมอุณหภูมิสูง | โลหะผสมนิกเกิลและโคบอลต์ | ทนความร้อน ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน | การบินและอวกาศ การผลิตพลังงาน |
| คอมโพสิต | โลหะเซรามิก, โลหะคาร์บอนไฟเบอร์ | มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา | การบินและอวกาศ, ชิ้นส่วนรถยนต์ |
กระบวนการผลิตที่ใช้ ได้แก่ การกด - การเผา, การกด - การเผาเบื้องต้น - การอัด - การเผา, การกดอุ่น - การเผา, การกดร้อน, การตีขึ้นรูปร้อน และอื่นๆ
แนวโน้มการพัฒนาชิ้นส่วนโลหะผง
แนวโน้มการพัฒนาของวัสดุประเภทดังกล่าวคือการลดหรือกำจัดรูพรุนที่เหลืออยู่ภายในวัสดุ และพัฒนาวัสดุที่มีส่วนประกอบของเหล็กผสมกับโครเมียม แมงกานีส ไททาเนียม ซิลิกอน และธาตุอื่นๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุและขยายขอบเขตการใช้งาน
เจียฮวง เป็นบริษัทผลิตภัณฑ์ผงโลหะที่มีชื่อเสียงในประเทศจีน ผลิตภัณฑ์ Jiehuang จำหน่ายไปยังทุกประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะอิตาลี โปแลนด์ เดนมาร์ก สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และประเทศอื่นๆ กรุณาส่งรูปวาดของคุณมา, เราจะตอบกลับคุณทันที!
