4粉末冶金技术的进步客户必须知道

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粉末冶金技术已经走过了很长的一段路。尽管在过去几十年里,一些行业已经停滞不前,但更寻求刺激的美国供应商和客户几乎每天都在创新。

粉末冶金(PM)的许多令人惊讶的、创造性的和具有成本效益的用途正在被工程师和采购员纳入:

  • 汽车
  • 草坪和花园
  • 暖通空调
  • 航空航天

和其他行业将产品提升到一个新的水平。

如果你还没有跟上粉末冶金行业最近和潜在的创新,这里有一些内部信息,以帮助你的创造性的一面对PM更加兴奋:

4粉末冶金技术进展

1.超高温烧结

你可能知道烧结的好处你可能在某一时刻温习过高温烧结。但是最近的一项(最近到我们还在研究)粉末冶金的进展呢超高温烧结?

超高温烧结主要用于结构应用,是一种有效的加工技术适用于要求极高性能的应用程序物质系统的。超高温基本上是高温烧结的进一步改进,将几个性能提升到新的水平,包括:

  • 抗拉强度
  • 弯曲疲劳强度
  • 冲击能量

铁基粉末金属零件的烧结通常在2020-2100°f左右进行。目前大约85-95%的粉末冶金零件都是在这个温度下烧结的。一般来说,2300华氏度是被认为是高温的最大值。

许多零件,如铸件和机加工零件,已经被淘汰转化为粉末金属近年来,由于粉末冶金的许多优点,工程师们正在稳步发现。现在,随着工业发展到锻造,这些转变可能包括新的合金和超高温烧结。

2.打破SMC障碍

软磁复合材料(smc)是现代PM材料的一个很好的例子,但也有基本的局限性,比如如何在提高透气性的同时,摆脱可能导致电机效率低下的涡流损失。一个潜在的新技巧是使用非传统合金来解决这个问题拓宽整个应用基础用于软磁复合材料。

smc有一个电绝缘层,碰巧也是磁绝缘的。我们渴望有一种电绝缘的东西而且还具有导磁性.现有材料具有高电阻率,但导电磁性,因此该行业正试图用铁创造一种独特的复合结构。

有些元素传统上不用于粉末冶金,但具有独特的物理特性,非常适合超高温烧结工艺。smc通常不烧结,但我们正在探索它的潜力,作为另一种方式,您的粉末金属部件可以达到一个新的性能水平!

软磁资源中心>>

3.汽车制造的进展

粉末金属在许多方面都有助于机动车的“电气化”,并创造出更紧凑的部件。这份榜单上的第一和第二名将帮助我们在汽车领域取得更大的成就,因为生态友好在全球范围内成为一个更大的问题。

我们注意到,短期内粉末冶金的前景是强劲的。北美汽车市场已经接受了PM,并将继续这样做。但考虑到美国的汽油价格与欧洲和亚洲相比相当低,而且我们通常开车的距离要远得多。

话虽如此,发生在欧洲和亚洲的趋势最终会蔓延到海外。没有人希望天然气价格上涨,但效率和环保问题可能很快就会优先考虑。

安德斯·弗洛丁博士,发展经理动力系统在Höganäs上,最近发表了一系列博客,其中Höganäs赞助了三种不同的车辆的拆卸,以评估欧洲、亚洲和北美车辆粉末冶金的当前和未来潜在状态。他拆除了三辆车:

  • 丰田雅力士
  • 大众帕萨特GTE PHEV
  • 福特F150,四轮驱动

研究中一些有趣的细节是每辆车中粉末金属的使用。雅力士的PM部件仅占其重量的0.2%(3.2公斤)。大众的重量只有0.3%(4.2公斤)。F150的重量为1.7%,即32.1 kgs,这些差异非常显著,可能令人恐惧。

随着世界人口的增长和社会的不断发展,每年生产的汽车数量将继续呈上升趋势。然而,车辆的生产地和车辆的类型将对全球粉末金属工业产生巨大影响。我们已经看到预测,在不到一代人的时间里,混合动力和电动汽车的数量将超过所有汽车生产的50%。除非PM通过使用软磁复合材料等新兴材料来适应这些不断变化的市场条件,否则我们的行业将如何继续增长?

即使在北美市场,情况也在发生变化。在安德斯的分析中,他指出,从6缸发动机到4缸发动机的转变导致每台发动机减少3.6公斤(近8磅)。北美汽车工业的发展方向是——更小的发动机、更大的马力、更高的燃油经济性(4缸发动机)?再一次引用安德斯的话:他们优化了一辆混合动力皮卡的设计。他们的分析表明,这款混合动力拾取车将有大约20公斤的PM部件。是的,这在欧洲和亚洲会很棒,但在北美,这代表了12公斤的损失!

随着北美市场的皮卡和suv越来越多,其影响可能是巨大的。

需要回答的问题是,PM行业如何应对?短期内,PM制造商及其客户可以继续创新零件设计,并不断改进当前的产品供应。从长远来看,我们可以把指针移到:

  • 高性能冲压和烧结粉末冶金零件
  • 更好的SMC产品提供,以促进汽车的电气化
  • 项目管理部分最终用户的持续教育和互动,以理解和利用它的许多好处。

所以,如果我们在这个列表上的#1和#2工作,这就是我们可以在汽车工业中使用粉末冶金的地方。

4.金属增材制造

粉末冶金技术的一些非常令人兴奋的小众进展正在进行中金属增材制造,或3D打印。增材制造对于形状异常或复杂的物体非常有吸引力,这些物体很难用其他工艺制造。金属增材制造也可以一次生产多个零件,通常废料更少。

制造商仍在研究将3D打印技术应用到零部件生产过程中的潜力。这个过程的一部分是克服3D打印的高价格点。

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你的汽车、电机、草坪/花园或其他小部件需要什么?很有可能有一种粉末金属的创新,你还没有利用。

考虑更进一步软磁复合材料研究,或者找一家先进的粉末冶金公司。如果你不愿意利用我们的好处,我们的好处就毫无意义!

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主题:粉末冶金材料应用程序设计属性流程趋势


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