Какие распространенные материалы и примеры порошкового прессования?
Какие распространенные материалы для порошкового прессования?
К распространенным материалам для порошкового прессования относятся порошки нержавеющей стали, низколегированной стали, инструментальной стали, магнитных сплавов, вольфрамовые порошки, медьсодержащие порошки, оксид алюминия, диоксид циркония, карбид кремния, карбид бора и другие керамические или металлические порошковые системы. Практическая задача RFQ — выбор порошкового материала, который можно уплотнить, выпрессовать, спечь, обработать и пропустить контроль для требуемой геометрии детали и условий эксплуатации.
Выбор материала должен связывать семейство порошков с плотностью, прочностью, твердостью, магнитным поведением, коррозионным воздействием, износостойкостью, термическим воздействием, электрическим поведением и контролем размеров. Материал, хорошо работающий в объемной форме, все равно может потребовать проверки на текучесть порошка, прочность сырца, усадку при спекании, финишную обработку после спекания и контрольные испытания.
Когда используются стальные порошки для деталей, изготовленных порошковым прессованием?
Стальные порошки часто рассматриваются для шестерен, втулок, конструкционных вставок, небольших механических компонентов, кронштейнов, деталей, связанных с инструментом, и износостойких компонентов, когда геометрия позволяет уплотнение в штампе. Прессование порошка нержавеющей стали может рассматриваться для требований, связанных с коррозией. Прессование порошка низколегированной стали может рассматриваться, когда важны прочность, термообработка или баланс стоимости. Прессование порошка инструментальной стали может рассматриваться, когда требуются износостойкость и твердость.
Выбор стального порошка должен учитывать плотность после спекания, термообработку, качество поверхности, защиту от коррозии и вторичную механическую обработку. Если деталь требует точного отверстия, профиля зуба, плоской поверхности или подшипниковой поверхности, в RFQ следует указать, ожидается ли калибровка, чеканка, механическая обработка, шлифовка или нанесение покрытия после спекания.
Когда используются порошки магнитных сплавов и вольфрамовые порошки?
Прессование порошка магнитного сплава может рассматриваться для компонентов двигателей, деталей датчиков, деталей приводов, электромагнитных сердечников и других компонентов, где важно магнитное поведение. Технологический маршрут должен сохранять магнитные свойства на этапах уплотнения, спекания, термообработки и финишной обработки. Покупатель должен предоставить требования к магнитным свойствам и методы испытаний, а не только чертеж.
Вольфрамовые порошки могут рассматриваться, когда актуальны высокая плотность, балансировочный груз, экранирование, износ или термическое поведение. Порошковое прессование может быть практичным маршрутом для некоторых форм тяжелых вольфрамовых сплавов, если геометрия детали совместима с уплотнением в штампе. В RFQ следует указать плотность, целевой вес, геометрию, качество поверхности и контрольные испытания, поскольку вольфрамовые порошковые системы могут значительно отличаться от обычных стальных порошков.
Когда используются керамические порошки для прессования?
Керамические порошки, такие как оксид алюминия, диоксид циркония, карбид кремния и карбид бора, могут рассматриваться для изоляционных деталей, износостойких компонентов, конструкционных керамических компонентов, деталей для терморегулирования и компонентов, подверженных химическому воздействию. Прессование порошка карбида кремния может рассматриваться для керамических деталей с требованиями к износу, термическому или химическому воздействию. Карбид бора может рассматриваться для специализированных требований к твердой керамике, когда покупатель определяет область применения и критерии приемки.
При прессовании керамических порошков необходимо учитывать текучесть порошка, прочность сырца, усадку при спекании, хрупкость, припуск на шлифование, состояние кромок, плоскостность и шероховатость поверхности. Если керамическая деталь имеет сложные боковые элементы или мелкие трехмерные детали, литье керамики под давлением может быть лучшим маршрутом для рассмотрения.
Как свойства материала влияют на выбор процесса?
Свойства материала влияют на то, подходит ли порошковое прессование, MIM, CIM, обработка на станках с ЧПУ, литье или другой маршрут. Порошковое прессование обычно предпочтительно для форм, которые могут быть уплотнены из определенного направления прессования. MIM и CIM могут обеспечить более сложную формованную геометрию, но требуют подготовки сырья, формования, удаления связующего и спекания. Обработка на станках с ЧПУ может быть лучше для прототипов или деталей с большим количеством точных поверхностей.
Решение по материалу следует согласовывать с чертежом. Размер частиц порошка, целевая плотность, система смазки или связующего, давление уплотнения, атмосфера спекания, термический цикл и вторичная обработка могут влиять на конечные размеры и производительность. Покупателям следует избегать выбора названия материала без определения производственного маршрута и маршрута контроля, которые сделают деталь приемлемой.
Семейство порошковых материалов | Типичная область применения деталей | Производственный риск для проверки | Информация, необходимая для RFQ |
Порошки нержавеющей стали | Вставки, фитинги, корпуса, кронштейны и небольшие конструкционные детали, подверженные коррозии | Плотность после спекания, ожидаемая коррозия, калибровка, пассивация и финишная обработка | Марка, коррозионная среда, критические размеры, качество поверхности и контрольные испытания |
Порошки низколегированной и инструментальной стали | Шестерни, втулки, износостойкие детали, детали, связанные с инструментом, и механические компоненты | Деформация при термообработке, твердость, контроль изнашиваемой поверхности и механическая обработка после спекания | Условия нагружения, целевая твердость, требования к зубу или отверстию, покрытие и отчет по размерам |
Порошки магнитных сплавов | Компоненты двигателей, приводов, датчиков и электромагнитные компоненты | Изменение магнитных свойств, колебание плотности, термообработка и воспроизводимость размеров | Спецификация магнитных свойств, метод испытаний, геометрия, требования к изоляции и прослеживаемость партий |
Керамические порошки | Изоляторы, износостойкие детали, термодетали и керамические компоненты, подверженные химическому воздействию | Хрупкость, усадка при спекании, плоскостность, сколы, припуск на шлифование и шероховатость | Керамический материал, условия эксплуатации, шероховатость поверхности, плоскостность и критерии приемки |
Что должны предоставить покупатели для анализа материала?
Полезный RFQ должен включать 2D-чертеж, 3D-модель, целевые требования к материалу или свойствам, ожидаемое количество, целевую плотность, целевую твердость, требования к магнитным свойствам, коррозионное воздействие, температурное воздействие, условия износа, критические размеры, качество поверхности, термообработку, покрытие и метод контроля. Если покупатель еще не выбрал материал, в RFQ следует описать функцию и условия эксплуатации, чтобы можно было сравнить производственные маршруты.
Эта информация помогает определить, подходит ли порошковое прессование, необходимы ли вторичные операции, и следует ли также рассмотреть другие процессы, такие как MIM, CIM, обработка на станках с ЧПУ или литье.
Часто задаваемые вопросы
