什么是粉末压制成型 (PCM) | 材料与应用解析
什么是粉末压制成型（PCM）
粉末压制成型（PCM），也称为粉末压实成型，是一种利用粉末材料制造复杂零件的专业制造工艺。
PCM可选用多种材料，包括一些高熔点合金、硬质合金及其他难加工材料。金属注射成型（MIM）工艺使得这些材料难以加工。
PCM工艺利用模具内对粉末的受控压力压实，形成高精度PCM零件。通过烧结和后处理，实现零件的严格公差、硬质表面及良好外观。
PCM-粉末压制成型工艺概述
PCM是将细粉通过模具和压力压制成所需形状的过程。这一高度可定制的工艺适合制造具有复杂几何形状、不同密度和定制机械性能的零件。与MIM工艺相比，PCM零件的复杂度较低。例如，PCM无法制造带有倒钩的零件。
粉末选择
第一步是选择合适的粉末材料。可选用金属粉末、陶瓷、塑料或复合材料。所选材料的特性，如粒径、流动性和成分，对最终效果影响显著。但Neway常用的是金属和陶瓷粉末。塑料注射成型工艺通常用于制造塑料件，能制造更复杂的零件且在大规模生产时更具成本效益。
模具填充
选定的粉末被仔细装入模具中，模具定义了最终零件的期望形状。
压实
对模具内的粉末施加压力。颗粒被强制紧密接触，减少空隙，实现致密化。压实压力可精确控制，影响最终零件的密度和机械性能。
脱模
粉末压实达到预期程度后，释放压力，压制成型的零件从模具中脱出。
烧结（可选）
有时，压制成型的零件会经历烧结过程。无压烧结是在受控气氛中加热零件，使粉末颗粒熔合，提高强度和完整性。
后处理（可选）
后处理主要有三大功能。首先是为PCM零件提供更高精度，如CNC加工。其次是提高强度，如热处理、氮化处理等。第三是美观，如PVD可提供多种颜色的保护层。抛光使表面光滑。
PCM材料选择
钴合金、合金钢、磁性合金、不锈钢、钛合金、工具钢、钨合金和铜合金等金属常用于PCM。这些粉末可压制成用于航空航天、汽车和医疗行业的高强度轻质部件。
金属粉末
粉末压制成型（PCM）为制造多种材料的零件提供了多样化方法，每种材料都有独特特性、应用和选择理由。
钴合金：
主要特性：钴合金以其卓越的强度、耐磨性和高温稳定性著称。
应用：钴合金用于航空航天零件、医疗植入物和切削工具，因其能耐受恶劣环境并保持机械完整性。
选择理由：当零件需要高强度和耐腐蚀性时，PCM会选用钴合金，适合关键耐久性和性能要求的应用。
低合金钢：
主要特性：低合金钢兼具强度、韧性和可加工性，且比高合金钢成本更低。
应用：承受重载和冲击的零件，如汽车部件和工业机械，受益于低合金钢的耐用性和经济性。
选择理由：当强度与经济性兼顾时，PCM倾向选用低合金钢，是制造坚固且经济零件的优选。
磁性合金：
主要特性：磁性合金具备优良的磁性能，适合传感器、执行器和电子设备应用。
应用：磁性合金应用于电子、汽车和通信领域，磁性能在这些领域至关重要。
选择理由：需要特定磁性能的组件时，PCM优先选用磁性合金，确保磁场相关应用的精准性。
不锈钢：
主要特性：不锈钢因含铬而具备耐腐蚀性、卫生性和美观性。
应用：广泛应用于食品加工、医疗设备和建筑结构，不锈钢的耐腐蚀性能使其在需要清洁和耐用的环境中理想。
选择理由：当需要耐腐蚀和光洁外观时，PCM选择不锈钢，确保材料长期完整性。
钛合金：
主要特性：钛合金轻质、生物兼容，且具备优异的强重比。
应用：航空航天、医疗植入物和运动器材受益于钛的强度和轻量组合。
选择理由：需要高强度、生物兼容且重量轻的零件时，PCM倾向钛合金，适合重视性能和健康的行业。
工具钢：
主要特性：工具钢以硬度、耐磨和耐热性著称，是切削工具和模具的理想材料。
应用：工具钢对需要精密成形的行业至关重要，如汽车、建筑和消费品。
选择理由：制造需切割、成形或模塑的零件时，PCM选用工具钢，确保耐用性和工具寿命。
钨合金：
主要特性：钨合金密度高，具有优异的辐射屏蔽性能和强度。
应用：航空航天、医疗和核工业利用钨合金的辐射吸收能力和结构完整性。
选择理由：需要优越辐射屏蔽、高密度和强度的关键环境下，PCM优选钨合金。
铜合金：
主要特性：铜合金具备高电导率和热导率及耐腐蚀性。
应用：电气元件、换热器和管道系统因铜合金的导电和耐用性而受益。
选择理由：需要高效热或电导的零件时，PCM选择铜合金，适合对温度和电性能有严格要求的应用。
陶瓷粉末
陶瓷是一类多功能材料，具备多种吸引人的特性，使其成为粉末压制成型（PCM）的理想选择，完美契合Neway在精密制造领域的专业能力。陶瓷具有优异的耐高温性、硬度、电绝缘性和化学惰性，在航空航天、电子、医疗设备和切削工具等极端环境中表现出色，是要求耐用性、热稳定性和耐磨性的零件不可或缺的材料。
氧化铝（Al2O3） - CIM中最常用的材料，提供高硬度和耐磨性。用于工业零件、切削工具和轴承。
氧化锆（ZrO2） - 具有高断裂韧性和强度，采用钇稳定。用于阀门、密封件和氧气传感器。
氧化铝-氧化锆复合材料结合了氧化铝和氧化锆的特性，提高了强度和韧性。
碳化硅（SiC） - 具备优异的高温性能，高硬度、强度和耐腐蚀性。用于汽车和航空航天部件。
氮化硅（Si3N4） - 高温下强度高，抗热震性强。用于燃气轮机部件、涡轮增压器转子。
碳化硼 - 极硬，具有良好的化学耐受性。用于装甲、喷嘴和密封圈。
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