Технологические характеристики и применение технологии литья под давлением металлического порошка

1. Технологические характеристики технологии литья металлических порошков под давлением.

Технология литья под давлением металлического порошка является продуктом интеграции и пересечения технологии литья пластмасс, химии полимеров, технологии порошковой металлургии и металловедения. Компания использует пресс-формы для литья под давлением заготовок и быстрого производства высокоплотных и прецизионных изделий путем спекания. , трехмерные конструкционные детали сложной формы, которые могут быстро и точно воплощать дизайнерские идеи в продукты с определенными структурными и функциональными характеристиками, а также напрямую производить детали массового производства, что является новым изменением в производственных технологиях. Этот технологический процесс не только имеет преимущества традиционных процессов порошковой металлургии, такие как меньшее количество стадий, отсутствие или меньшее количество резки и высокие экономические выгоды, но также преодолевает недостатки традиционных продуктов порошковой металлургии, такие как неравномерность материалов, низкие механические свойства и сложность обработки. образуя тонкие стенки и сложные конструкции. Он особенно подходит для массового производства небольших, сложных и специальных металлических деталей.

2. Технологическая схема технологии литья металлических порошков под давлением.

Связующее → смешивание → литье под давлением → обезжиривание → спекание → постобработка.

1. Порошок металлического порошка

Размер частиц металлического порошка, используемого в процессе MIM, обычно составляет >0,5-20 мкм; теоретически, чем мельче частицы порошка, тем больше удельная площадь поверхности, что облегчает формование и спекание. В традиционном процессе порошковой металлургии используются более крупные порошки размером более 40 мкм. >

2. Органический клей.

Функция органического клея состоит в том, чтобы связать частицы металлического порошка так, чтобы смесь приобрела реологию и смазывающую способность при нагревании в цилиндре литьевой машины, то есть является носителем, который заставляет порошок течь. Поэтому выбор связующего – носителя всего порошка. Таким образом, выбор липкого натяжения является ключом ко всему литью порошка под давлением. Требования к органическим клеям:

1) Дозировка небольшая, и смесь может обеспечить лучшую реологию с меньшим количеством клея;

2) Отсутствие реакции, отсутствие химической реакции с металлическим порошком в процессе удаления клея;

3) Легко снимается, в изделии не остается нагара.

3. Смешивание

Равномерно смешайте металлический порошок и органическое связующее, чтобы превратить различное сырье в смесь для литья под давлением. Однородность смеси напрямую влияет на ее текучесть, что влияет на параметры процесса литья под давлением, а также на плотность и другие свойства конечного материала. Литье под давлением. Этот этап процесса в принципе соответствует процессу литья пластмасс под давлением, и условия его оборудования в основном такие же. В процессе литья под давлением смешанный материал нагревается в цилиндре литьевой машины до пластикового материала с реологическими свойствами и впрыскивается в форму под соответствующим давлением впрыска для формирования заготовки. Микрокосм отлитой под давлением заготовки должен быть однородным, чтобы изделие давало равномерную усадку в процессе спекания.

4. Добыча

Перед спеканием органическое связующее, содержащееся в заготовке, необходимо удалить. Этот процесс называется экстракцией. Процесс экстракции должен обеспечивать постепенное высвобождение клея из разных частей заготовки по крошечным каналам между частицами без снижения прочности заготовки. Скорость удаления связующего обычно подчиняется уравнению диффузии. Спекание Спекание позволяет сжимать и уплотнять пористую обезжиренную заготовку в изделия с определенной структурой и свойствами. Хотя эксплуатационные характеристики изделий перед спеканием связаны со многими технологическими факторами, во многих случаях процесс спекания оказывает большое или даже решающее влияние на металлографическую структуру и свойства конечного продукта.

5. Постобработка

Для деталей с более точными требованиями к размерам необходима необходимая постобработка. Этот процесс аналогичен процессу термообработки обычных металлических изделий.

3. Характеристики процесса MIM

Сравнение технологии MIM с другими технологиями обработки

Размер частиц необработанного металлического порошка, используемого в MIM, составляет >2-15 мкм, в то время как размер частиц необработанного металлического порошка, используемого в традиционной порошковой металлургии, обычно составляет >50-100 мкм. Готовый продукт процесса >MIM> имеет высокую плотность за счет использования мелкодисперсного порошка. Процесс >MIM> имеет преимущества традиционного процесса порошковой металлургии, но высокая степень свободы формы не может быть достигнута с помощью традиционной порошковой металлургии. Традиционная порошковая металлургия ограничивается прочностью и плотностью заполнения формы, а форма в основном двумерная цилиндрическая.

Традиционный процесс обезвоживания прецизионного литья — очень эффективная технология изготовления изделий сложной формы. В последние годы керамические стержни стали использоваться для обработки готовых изделий с прорезями и глубокими отверстиями. ХауПравда, из-за ограничений прочности керамических стержней и текучести литейной жидкости процесс все еще имеет определенные технические трудности. Вообще говоря, этот процесс больше подходит для изготовления деталей большого и среднего размера, тогда как процесс MIM> больше подходит для мелких деталей и деталей сложной формы. Проект сравнения Производственный процесс>MIM>Процесс Традиционный процесс порошковой металлургии Размер частиц порошка>(>мкм)2-1550-100>Относительная плотность>(%)95-9880-85>Вес продукта>(г)>Меньше или равен >400>г>10->сотням форм изделия, трехмерным сложным формам, двумерным простым формам, механическим свойствам.

Сравнение процесса MIM и традиционной порошковой металлургии. Процесс литья под давлением применяется для материалов с низкой температурой плавления и хорошей текучестью литейного раствора, таких как алюминиевые и цинковые сплавы. Из-за ограничений по материалу изделия, производимые этим процессом, имеют ограниченную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость. Технология >MIM> позволяет перерабатывать больше сырья.

Хотя точность и сложность выпускаемой продукции за последние годы улучшились, процесс прецизионного литья по-прежнему уступает процессу депарафинизации и процессу MIM>. Порошковая ковка является важной разработкой и подходит для массового производства шатунов. Однако, вообще говоря, в проектах ковки все еще существуют проблемы со стоимостью термообработки и сроком службы формы, которые еще предстоит решить.

Традиционные методы обработки, которые в последнее время полагаются на автоматизацию для улучшения своих технологических возможностей, достигли большого прогресса в эффективности и точности, но основные процедуры по-прежнему неотделимы от поэтапной обработки (> токарная обработка, строгание, фрезерование, шлифование, сверление, полировка). и т. д.>) для завершения формы детали. Точность обработки при методах механической обработки намного выше, чем при других методах обработки, но поскольку эффективный коэффициент использования материалов низок, а завершение формы ограничено оборудованием и инструментами, некоторые детали не могут быть завершены путем механической обработки. Напротив, MIM может эффективно использовать материалы без ограничений для производства небольших прецизионных деталей сложной формы. По сравнению с механической обработкой, процесс MIM имеет более низкую стоимость и более высокую эффективность, что делает его весьма конкурентоспособным.

Технология MIM не конкурирует с традиционными методами обработки, а компенсирует технические недостатки или неспособность создавать дефекты традиционных методов обработки. Технология >MIM> может применить свой опыт в области деталей, изготовленных традиционными методами обработки. Технические преимущества технологии MIM при производстве деталей позволяют создавать конструкционные детали очень сложной структуры.

Технология литья под давлением использует литьевую машину для литья заготовок изделия под давлением, чтобы материал полностью заполнил полость формы, обеспечивая тем самым реализацию деталей высокой сложности. Раньше в традиционных технологиях обработки сначала изготавливались отдельные компоненты, а затем собирались в компоненты. При использовании технологии MIM ее можно считать интегрированной в единую деталь, что значительно сокращает этапы и упрощает процедуры обработки. По сравнению с MIM и другими методами обработки металла изделие имеет высокую точность размеров и не требует вторичной обработки или требует лишь небольшого объема чистовой обработки.

Процесс литья под давлением позволяет напрямую формировать тонкостенные и сложные конструкционные детали. Форма продукта близка к конечным требованиям к продукту. Допуск на размеры деталей обычно поддерживается на уровне ±0,1->±>0,3>. Особенно важно снизить себестоимость обработки труднообрабатываемых твердых сплавов и снизить потери при обработке драгоценных металлов. Продукт имеет однородную микроструктуру, высокую плотность и хорошие характеристики.

В процессе прессования из-за трения между стенкой формы и порошком, а также между порошком и порошком распределение давления прессования очень неравномерное, что приводит к неравномерной микроструктуре прессуемой заготовки, что приводит к растрескиванию прессованных деталей порошковой металлургии. Усадка в процессе спекания происходит неравномерно, поэтому для уменьшения этого эффекта приходится снижать температуру спекания, что приводит к большой пористости, плохой компактности материала и низкой плотности изделия, что серьезно влияет на механические свойства изделия. Напротив, процесс литья под давлением представляет собой процесс литья под давлением. Наличие связующего обеспечивает равномерное распределение порошка, тем самым устраняя неравномерность микроструктуры заготовки, благодаря чему плотность спеченного изделия может достигать теоретической плотности материала. В обычных условиях плотность прессованных изделий может достигать максимум 85% от теоретической плотности. Высокая плотностьИспользование продукта может повысить прочность и ударную вязкость, улучшить пластичность, электрическую и теплопроводность, а также улучшить магнитные свойства. Высокая эффективность, легкость достижения массового и крупномасштабного производства.

Металлическая форма, используемая в технологии MIM, имеет срок службы, эквивалентный сроку службы форм для литья под давлением инженерных пластиков. Благодаря использованию металлических форм он пригоден для массового производства деталей. Использование литьевых машин для формования заготовок изделий значительно повышает эффективность производства и снижает производственные затраты. Кроме того, изделия, полученные литьем под давлением, имеют хорошую консистенцию и повторяемость, что обеспечивает гарантию крупносерийного промышленного производства. Он имеет широкий спектр применимых материалов и широкие области применения (>железосодержащая, низколегированная, быстрорежущая сталь, нержавеющая сталь, клапанный сплав, цементированный карбид>).

Существует широкий спектр материалов, которые можно использовать для литья под давлением. В принципе, любой порошковый материал, который можно разливать при высоких температурах, можно разобрать на детали с помощью процесса MIM, включая материалы, которые трудно обрабатывать, и материалы с высокими температурами плавления в традиционных производственных процессах. Кроме того, MIM также может проводить исследования формул материалов в соответствии с требованиями пользователя, производить любую комбинацию сплавов и формовать детали из композитных материалов. Области применения изделий, изготовленных методом литья под давлением, распространились на все отрасли народного хозяйства и имеют широкие рыночные перспективы.