粉末冶金对粉末的优点与死铸件

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当订单量超过几十几次时,过程经济学规定了近净形的制造过程,必要的工作较少。许多工程师和买家倾向于压铸,但考虑粉末金属有很好的理由 - 特别是新用途,材料和设计可能性由于不断变化的技术和对粉末冶金(PM)的理解,是解锁的。

在这里,我们将比较粉末冶金与铸造 - 具体而言,压铸 - 并解释粉末冶金(也许是一种警告或两种)的许多优点。如果你已经没有意识到粉末金属作为一种选择,或者不要相信下午持有竞争激烈的蜡烛,你会想特别密切关注。并非所有压铸应用都适合粉末冶金,但有具体情况下PM绝对可以提供。

粉末冶金对粉末的优点与压铸:概述

比较粉末冶金与铸造时,看看这些因素最重要的是:

  • 质量
  • 物质影响
  • 机械性能
  • 成本
  • 应用程序

粉末冶金和压铸都需要填充形成所需形状的模具或模具。然后释放成型部分 - 该过程影响部分和工具设计。

这就是相似之处结束的地方。

在压铸中,熔融金属倒入模具中,在其中冻结。释放后,它通常会通过几种加工操作,通常是热处理

相比之下,粉末金属工艺涉及使用冷粉。(一些变体确实涉及加热粉末,而不是熔点。)当模具充满时,上部工具缩小以压缩粉末。然后,模具打开,并且部分弹出。

那么许多粉末金属部件然后通过烧结,这将混合物熔化成一个完全硬化的作品

粉末冶金和压铸分开

尽管流程份额相似之处,但许多粉末冶金的优点和缺点与铸造的利弊有很大差异。

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质量

在压铸件中,湍流液体填充腔。有时这将捕获空气,导致非填充(您的材料没有完全填充模具)。氧化物皮肤可以落入液体中以产生内部缺陷, 和流线和孔隙度是常见的。为了验证完整性并在铸造后检测有缺陷的部件,有时您需要:

  • 泄漏测试
  • X射线
  • 其他检查

粉末冶金的一个优点是一致性。在每个循环上沉积均匀的粉末中的粉末,并压实到相同的密度。提供粉末金属制造商遵循良好的家务施法,避免粉末污染,内部缺陷非常不可能。

第二个优势是控制微观结构。在压铸件中,这是通过冷却速率确定的,这取决于表面积和体积等因素。粉末冶金提供更大的控制对孔隙率和一致性,以及形成更细胞微观结构的能力。为什么这件事给设计师?它特别熟练在生产硬,坚韧的部件方面 - 思考高速钢工具。

物质影响

压铸是最常用的有色材料如:

这主要是因为这些金属具有低熔点。

粉末冶金允许远材料使用和合金选择的更大灵活性。特别是,虽然有“标准”粉末金属材料融合粉末也是可行的。这允许产生特定的性能 - 例如电动机部件的高磁性性能 - 以及高熔点金属粉末。

粉末金属通常由其中一种材料组成:

  • 不锈钢


机械性能

与其他一些进程相比,压铸提供了良好的形状制造能力。但是,您可以使用粉末冶金几乎相同的设计可能性,但具有更好的机械性能。看看你的电磁设计并问问自己:是你在上面和下面的其他品质中获得妥协的最小塑造优势吗?

用压铸材料使用的材料不是磁性的。除非它们在另一个金属制成的另一个部件内设置,否则在那里没有磁性适用性。然而,粉末金属具有各种各样的磁性材料。

压铸件的另一个问题是它们脆弱,很容易破碎。它没有帮助压铸部件 - 锌和铝中的主要材料 - 是相对柔软的金属。粉末金属零件,通常由某种形式的钢制成,站起来更多滥用。

使用更高强度的材料允许您在更少的材料中获得相同的形状,这可以节省电动机设计中的空间和重量。

成本

组件设计是成本的主要驱动因素,尽管可以根据设计定制设计以适应优选的成型过程。然而,压铸和粉末冶金之间存在显着成本影响的差异。

  • 材料使用/产量。用粉末冶金较低的废料率较低,使用铜和不锈钢等高价值材料时巨大的益处
  • 二次处理。压铸件几乎总是需要修剪删除Flash.,加上一些加工操作和可能的热处理。大多数粉末金属部件几乎不需要二次加工。
  • 能源消耗。熔融金属是能量密集型的,更熔化点的材料更为容量。虽然烧结也是能量密集型的,但烧结与铸造的总消耗量可能较少。


应用程序

我们中的许多人一起演奏的火柴盒上升。那是一个压铸的完美例子。汽车的金属壳是一个非常适合该过程的复杂形状。(可悲的是,Matchbox汽车现在是塑料。)

多年来的压铸更重要的用途包括:

  • 汽车徽章
  • 火车的轮子铸造
  • 双中风发动机的棒

现在,用粉末金属,我们玩保时捷和梅赛德斯汽车 - 真实的。

我们已经涵盖了用于粉末金属Ad Nusyum,但这是一个快速提醒行业和可从粉末金属中受益的应用

  • 电动机
  • 汽车
  • 草坪和花园
  • 电动工具
  • 航天
  • 石油和天然气


考虑两个过程

粉末冶金和压铸是近净形状的过程。(虽然我们争论粉末冶金可以创造一个真实净形状部分。)

然而,有许多情况,其中粉末冶金在铸造中有一个明显的优势。在使用时粉末冶金工艺的优势尤为明显高价值和高熔点材料。最后,记住这种金属加工过程在材料使用方面提供了更大的灵活性 - 因此扩大您的设计可能性用于汽车组件和其他几种应用。

要了解有关可能性(和缺点)粉末冶金提供与锻造,压铸和其他流程的更多信息,请查看以下免费电子书及相关资源:

粉末冶金与竞争方法


(编者注:本文最初发布于2018年11月,最近已更新。)

话题:粉末冶金材料应用程序成本特性烧结


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