制造商总是在寻找优势。他们经常比较苹果和苹果，但当他们真正渴望创新或更有成本效益的部分时，他们会跳出常规。
你以为你懂粉末冶金学吗也许不再是真的了。粉末冶金比以往任何时候都更被视为竞争金属成形工艺的替代品或补充。
粉末冶金最合理的三个竞争对手是:
- 加工
- 铸造
- 冲压
粉末冶金的规则在过去几年中发生了变化。您所选择的金属成形工艺是否仍然具有粉末冶金的现代优势?继续阅读!(或下载下面的扩展PDF版本。)
粉末冶金相对于铸造、机加工和冲压的优势
下表给出了我们的观点粉末冶金在每一个重要属性上与其他制造替代品相比排名如何对客户。在这个测试中，10被认为是完美的，1是绝对最差的。
(请注意，我们现在使用的是传统意义上的“粉末冶金”，而不是金属注射成型和增材制造，也就是3D打印。你可以下载这篇博客的完整免费电子书版本，将这些工艺与传统粉末冶金进行比较——只需点击图表。)
过程能力
过程能力指的是过程的预期变化
机械加工和冲压处于领先地位，因为这两种加工都不需要经过热加工来产生最终形状。因为你要么机加工，要么印成网形，精度天生就会更高。
正如你可能知道的，粉末冶金(PM)和铸造在生产过程中经历一个热过程。在粉末冶金中是烧结这是一个很棒的工具，但它也有一定的失真。在尺寸上，你从粉末冶金中获得的“绿色”部分与机械加工和冲压一样好;烧结才是问题所在。
由于铸造工艺的性质，需要更大的设计公差。粉末冶金的精密模具，冲床，芯棒生产净形状部件与更紧密的公差比压铸件好。如果你需要进一步的精炼，总是可以选择在你的铸造或粉末金属零件上使用各种次级操作。
然而，粉末金属显然更加一致。均匀重量的粉末沉积在模具中，然后压实到相同的密度。除非你的粉末金属制造商有糟糕的管理实践，污染和缺陷是罕见的。
控制因素
粉末金属的另一个优点是通过冷却进行微观结构控制．在铸造过程中，这取决于冷却速度，这取决于表面积和体积。整个零件的成分是相同的，但由于不同的冷却速度，微观结构和产生的性能可能会有所不同。
对于PM，我们试图控制这些因素，以尽量减少批次与批次之间的差异。粉末冶金提供了更好的控制和一致性。
为什么这对设计师很重要?粉末冶金可以生产比铸造更坚硬的部件。而且，您可以有更广泛的合金和原材料选择，在更高要求的应用中释放PM的使用。
当涉及到机械加工时，质量将在一定程度上取决于您所使用的技术水平。数控质量几乎无人能及;手工加工就没那么多了。可用于CNC加工的先进软件可帮助您轻松匹配复杂零件的规格，几乎没有人为错误的余地。
冲压是一种历史悠久的工艺，广泛应用于各种场合。实际上，如果零件可以通过冲压制造，这可能是你最好的选择。然而，冲压缺乏PM的3D能力和合金灵活性，经常会在产品上留下刀具痕迹和划痕。不过，它可以给你提供相当出色的角色。工件的厚度和原材料的选择往往限制冲压。很少有比0.25英寸厚的东西，而且材料通常是低碳钢。
设计的灵活性
粉末冶金和铸造有一种独特的能力，可以将无变为有——也就是说，它是加法而不是减法。粉末冶金的特点包括通过正确的材料组合来控制孔隙率和耐久性的能力。注意，与粉末冶金相比，铸造可以生产更大的零件。我们还可以提到使用烧结钎焊或烧结键合的能力，使更复杂的形状;这是穷人获得更多3D的方式，就像金属注塑或增材制造。
粉末冶金和铸造的“从无到有”的性质也是如此允许3D设计——几乎没有增加成本——这是不现实的或不可能的，尤其是在冲压方面。
金属冲压的棘手之处在于金属薄板的形状和厚度几乎没有任何灵活性。复杂的零件需要额外的生产步骤，这会增加你的成本。
每个零件的承受能力
每个零件的承受能力到目前为止，产品成本效益是选择粉末冶金的主要原因，也是结构件行业的主要驱动力。PM在与其他流程的成本竞争中胜出，其基础是:
- 流程步骤的消除
- 低能耗
- 更有效的材料使用(详见下文)
- 设计灵活性和制作复杂形状的能力
冲压在图表上的评级略高，但你的尺寸和形状受到限制。
警告:大部分都是这样取决于项目数量。为你的下一个电动发动机设计制造10个粉末金属定子很少会具有成本效益。
如果用冲压工艺制造组件是可行的，那么冲压是一个非常合理、经济的选择。同样，随着冲压组件变得越来越复杂，价格也会上涨。
机械加工非常适合小批量，高度复杂的零件。
材料强度
材料强度通过机械加工，你可以把任何一种你想要的钢切成薄片。机械加工车间使用一些高强度的材料，这些材料的性能非常好。
粉末金属部件，因为它们有洞，不一定具有与加工零件相同的强度水平。如果你需要在粉末金属和铸造之间做出选择，那么还是选择PM吧:
- 更好的耐磨性
- 更高的工作温度
- 可以用耐腐蚀的铜和不锈钢吗
铸造提供了广泛的性能和性能要求。然而，粉末金属能够满足这些要求。两者之间的选择取决于您所需的部件尺寸、形状和其他设计考虑因素。
冲压通常限于相对低强度的材料，因为它的性质。高强度材料容易损坏工具。因此，大多数金属冲压材料都是低碳的铁或钢。
废效率
废效率粉末金属和铸造件在制造有孔或不同厚度的部件时消除了冲压和加工过程中发现的浪费。你可以再次感谢让你这样做的面糊状材料只使用你需要的。
以冲压为例。由于原板料的宽度和厚度都是一致的，因此可能不符合毛坯的要求。冲压还需要材料来夹紧模具中的钣金。这是浪费的双重打击。
回收是一个选择，但从机械加工和冲压废料只能收回原材料成本的一小部分。
工具支付能力
工具支付能力数控加工的一个好处是，它更适合小批量的零件，不需要加工成本。
粉末冶金的成本效益取决于大的生产数量．如果容量过低，就不能摊销长期使用工具的成本，也不能减少频繁更换工具所损失的时间。
幸运的是，您可以通过以下方法降低粉末冶金的模具成本一些简单的该做和不该做的事情．
许多人认为铸造工装是该工艺的最大缺点，因为它的成本很高。同样，对于小批量项目来说，冲压并不理想，部分原因是模具的巨大成本。
机械加工无疑赢得了这场战斗。
交货时间
交货时间你应该从最初的订单开始到第一部分的交付，来判断承包商的交付情况。
粉末冶金一直是一种大批量零件生产技术。因此，如果你需要有限数量的组件，每个部件的交付速度可能会让你失望。粉末冶金公司可能要花近一个月的时间才能把粉末弄到内部。你可以在那之后再增加几周的制作时间。
加工一个零件总共只需要几个星期。你把一块棒材放到数控铣床上，然后开始削。
但一旦你有了合适的工具，那就是粉末冶金供应商开始发光的时候。是的，你可以更快地加工5-10个部件，但如果你想要1万个，粉末金属是一个理想的场景。
如果您需要生产任何复杂程度的大批量产品，铸造通常是比冲压更强的选择。因为金属冲压模具可以快速生产坚固的零件，如果他们有一个大的订单和紧迫的截止日期，一些人可能会选择冲压。
附加比较——锻造和更多
获取此免费下载，以了解更多关于粉末冶金与冲压，铸造和机械加工。我们还比较:
- 粉末冶金vs.增材制造(3D打印)
- 粉末冶金与锻造
- 粉末冶金与金属注射成型(MIM)
- 粉末金属材料vs.钢层压(电工钢)
你可能会发现你的产品错过了你从未意识到的成本和性能优势!
