Режеща обработка на части от прахова металургия (P/M)

Използването на процес на прахова металургия (P / M) за производство на части за автомобилни енергийни системи продължава да расте. Частите, произведени по P / M процес, имат много важни и уникални предимства. Остатъчната пореста структура, умишлено оставена в тези части, е добра за самосмазване и звукоизолация. Сложни сплави, които са трудни или невъзможни за производство по традиционен процес на леене, могат да бъдат произведени чрез използване на P / M технология. Частите, произведени по тази технология, обикновено имат малък или никакъв капацитет за обработка, което ги прави по -евтини и по -малко отпадъци в материалите. За съжаление, зад привличането на тези функции, P / M частите са трудни за обработка.

Въпреки че едно от първоначалните намерения на P / M индустрията е да премахне цялата обработка, тази цел все още не е постигната. Повечето части могат да бъдат само „близо до крайната форма“ и все още се нуждаят от довършителни работи.

Въпреки това, в сравнение с отливките и изковките, малко количество материал, който трябва да бъде отстранен от P / M частите, е типичен устойчив на износване материал.

Порестата структура е една от характеристиките, които правят p / M частите да имат широк спектър на приложение, но животът на инструмента също ще бъде повреден от пореста структура. Порестата структура може да съхранява масло и звук, но също така води до микро прекъсващо рязане. Когато се движите напред -назад от отвора към твърдите частици, върхът на инструмента се повлиява непрекъснато, което може да доведе до много малка деформация на счупване при умора и фино срутване на ръба по режещия ръб. За да влошат нещата, частиците обикновено са много твърди. Дори ако макро твърдостта на измерения материал е между 20 и 35 градуса, размерът на частиците на компонента достига до 60 градуса. Тези твърди частици причиняват силно и бързо износване на ръбовете. Много p / M части са термично обработвани, а твърдостта и здравината на материала са по -високи след термична обработка. И накрая, поради технологията на синтероване и термична обработка и използваните газове, повърхността на материала ще съдържа твърди и устойчиви на износване оксиди и / или карбиди.

Изпълнение на P / M части

Повечето от свойствата на P / M частите, включително обработваемостта, са свързани не само с химичния състав на сплавта, но и с нивото на порьозност на порестата структура. Порестостта на много структурни части е до 15% ～ 20%. Порестостта на частите, използвани като филтриращи устройства, може да достигне до 50%. В другия край на поредицата, порьозността на ковани или тазобедрени части е само 1% или по -малко. Тези материали стават особено важни в автомобилните и самолетни приложения, тъй като могат да постигнат по -високи нива на якост.
Якостта на опън, якостта и пластичността на P / M сплавта ще се увеличат с увеличаването на плътността, а обработваемостта може също да бъде подобрена, тъй като порьозността е вредна за върха на инструмента.
Увеличаването на нивото на порьозност може да подобри звукоизолационните характеристики на частите. Амортисьорните трептения в стандартните части са значително намалени при P / M частите, което е много важно за металообработващи машини, тръби за климатизация и пневматични инструменти. Висока порьозност е необходима и за самосмазващи зъбни колела.

Трудности при обработката

Въпреки че една от целите на непрекъснатото развитие на P / M индустрията е да се елиминира обработката, а една от основните атракции на P / M процеса е, че е необходимо само малко количество обработка, много части все още се нуждаят от последваща обработка, за да се получи по -висока точност или по -добро покритие на повърхността. За съжаление обработката на тези части е изключително трудна. Повечето от възникналите проблеми са причинени от порьозност. Порестостта води до микро умора на режещия ръб. Режещият ръб непрекъснато се врязва и изрязва. Той преминава между частици и дупки. Многократният малък удар води до малки пукнатини по режещия ръб.

Тези уморени пукнатини растат, докато режещият ръб не се срути. Този вид микросърцащ ръб обикновено е много малък и обикновено показва нормално абразивно износване.
Порестостта също намалява топлопроводимостта на P / M частите, което води до висока температура на режещия ръб и причинява износване и деформация на кратера. Вътрешно свързаната пореста структура осигурява път за изпускане на режещата течност от зоната на рязане. Това може да причини горещи пукнатини или деформация, особено при пробиване.

Увеличаването на повърхността, причинено от вътрешната пореста структура, също води до окисляване и / или карбонизация по време на термична обработка. Както бе споменато по-рано, тези оксиди и карбиди са твърди и устойчиви на износване.

Порестата структура също дава провал на отчитането на твърдостта на детайла, което е изключително важно. Когато макро твърдостта на P / M част се измерва умишлено, тя включва коефициента на твърдост на отвора. Порестата структура води до срутване на структурата и създава погрешно впечатление за относително меки части. Частиците са много по -твърди. Както е описано по -горе, разликата е драматична.

Наличието на включвания в части от PM също е неблагоприятно. По време на механичната обработка тези частици ще бъдат изтеглени от повърхността и ще се образуват драскотини или драскотини по повърхността на детайла, когато той се търка пред инструмента. Тези включвания обикновено са големи, оставяйки видими дупки по повърхността на детайла.

Разликата в съдържанието на въглерод води до несъответствие в обработваемостта. Например, съдържанието на въглерод в сплав fc0208 варира от 0.6% до 0.9%. Партида материали с 0.9% съдържание на въглерод са относително твърди, което води до лош живот на инструмента. Другите партиди материали с 0.6% съдържание на въглерод имат отличен живот на инструмента. И двете сплави са в допустимите граници.

Крайният проблем с обработката е свързан с вида на рязане, което се случва на P / M частта. Тъй като детайлът е близо до крайната форма, дълбочината на рязане обикновено е много малка. Това изисква свободен режещ ръб. Натрупването на чипове на режещия ръб често води до микрочипване.

Технология за обработка

За преодоляване на тези проблеми се прилагат няколко технологии (уникални за индустрията). Повърхностно порестата структура често е запечатана чрез инфилтрация. Обикновено се изисква допълнително безплатно рязане. Напоследък се използват подобрени техники за производство на прах, предназначени да повишат чистотата на праха и да намалят оксидите и карбидите по време на топлинната обработка.

Порестата структура на затворената повърхност се постига чрез инфилтрация на метал (обикновено мед) или полимер. Предполага се, че инфилтрацията действа като смазка. Повечето от експерименталните данни показват, че истинското предимство се крие в затварянето на порестата повърхностна структура и по този начин се предотвратява микроумората на режещия ръб. Намаляването на бърборенето подобрява живота на инструмента и повърхностния завършек. Най-драматичното използване на инфилтрацията показва 200% увеличение на живота на инструмента, когато порестата структура е затворена.

Известно е, че добавки като MNS, s, MoS2, MgSiO3 и BN увеличават живота на инструмента. Тези добавки подобряват обработваемостта, като улесняват отделянето на стружки от детайла, счупване на стружки, предотвратяване натрупването на стружки и смазване на режещия ръб. Увеличаването на количеството добавки може да подобри обработваемостта, но да намали якостта и здравината.

Технологията на пудра за пулверизиране за контрол на синтероване и топлинна обработка на пещния газ дава възможност за производство на чист прах и части, което свежда до минимум появата на включвания и карбиди на повърхностния оксид.

Материал на инструмента

Най-широко използваните инструменти в P / M индустрията са тези материали, които са устойчиви на износване, устойчиви на напукване на ръбовете и без стружки при условие на добро повърхностно покритие. Тези характеристики са полезни за всяка операция на обработка, особено за P / M части. Материалите за инструменти, включени в тази категория, са инструменти с кубичен борен нитрид (CBN), металокерамики без покритие и покритие и подобрени синтеровани циментирани карбиди с покритие.

CBN инструментите са привлекателни поради високата си твърдост и устойчивост на износване. Този инструмент се използва от много години при обработката на стомана и чугун с твърдост по Рокуел 45 и повече. Въпреки това, поради уникалните свойства на P / M сплавта и значителната разлика между микро твърдостта и макро твърдостта, CBN инструментите могат да се използват за P / M части с твърдост по Рокуел 25. Ключовият параметър е твърдостта на частиците. Когато твърдостта на частиците надвишава Rockwell 50 градуса, CBN инструментите са налични независимо от стойността на макро твърдостта. Очевидното ограничение на тези инструменти е тяхната липса на издръжливост. В случай на прекъсващо рязане или висока порьозност е необходимо укрепване на ръба, включително отрицателно скосяване и тежко хонинговане. Лесно леко рязане може да се извърши с усъвършенстван режещ ръб.

Има няколко материала на CBN, които са ефективни. Материалът с най -добра здравина е съставен главно от целия CBN. Те имат отлична здравина, така че могат да се използват за грубо обработване. Техните ограничения обикновено са свързани с повърхностното покритие. До голяма степен се определя от отделните частици CBN, които съставляват инструмента. Когато частиците паднат от режещия ръб, те ще повлияят на повърхността на материала на детайла. Въпреки това, не е толкова сериозно, че инструментът за фини частици пада от една частица.

Обикновено използваният CBN материал има високо съдържание на CBN и среден размер на частиците. Довършителното острие на CBN е фино зърно, а съдържанието на CBN е ниско. Те са най -ефективни, когато се налага леко рязане и завършване на повърхността или когато обработваната сплав е особено твърда.

В много приложения за рязане животът на инструмента не зависи от вида на материала. С други думи, всеки CBN материал може да постигне подобен живот на инструмента. В тези случаи изборът на материал се основава главно на най -ниската цена на всеки режещ ръб. Едно кръгло острие има цяла горна повърхност на CBN и може да осигури четири или повече режещи ръба, което е по -евтино от четири инкрустирани CBN остриета.

Когато твърдостта на P / M частите е по -ниска от Rockwell 35 градуса и твърдостта на частиците е в рамките на диапазона, металокерамиката обикновено е един от изборите. Церметите са много твърди, могат ефективно да предотвратят натрупването на чипове и могат да издържат на висока скорост. Освен това, тъй като металокерамиките винаги са били използвани за високоскоростна и финална обработка на стомана и неръждаема стомана, те обикновено имат идеални геометрични канали, подходящи за близки до оформени части.

Днешните металокерамики са сложни в металургията, с до 11 легиращи елемента. Обикновено се синтерат от TiCN частици и Ni Mo лепило. TiCN осигурява твърдост, устойчивост на натрупване на стружки и химическа стабилност, които са важни за успешното използване на металокерамики. В допълнение, тези инструменти обикновено имат високо съдържание на лепило, което означава, че имат добра здравина. С една дума, те имат всички характеристики за ефективна обработка на P / M сплав. Няколко вида металокерамики са ефективни, точно както синтерованият от волфрамов карбид циментиран карбид, колкото по-високо е съдържанието на свързващо вещество, толкова по-добра е жилавостта.

Известно сравнително ново развитие е, че отлагането на химически пари при средни температури (mtcvd) също осигурява предимство за P / M индустрията. Mtcvd запазва цялата износоустойчивост и устойчивостта на износване на кратерите при традиционното химическо отлагане на пари (CVD), но също така подобрява обективно здравината. Увеличаването на якостта се дължи главно на намаляването на пукнатините. Покритието се отлага при висока температура и след това се охлажда в пещта. Покритието съдържа пукнатини, когато инструментът достигне стайна температура поради непостоянно термично разширение. Подобно на драскотини по плоско стъкло, тези пукнатини намаляват здравината на режещия ръб. По -ниската температура на отлагане на mtcvd води до по -ниска честота на пукнатини и по -добра здравина на режещия ръб.

Когато основата на CVD покритието и mtcvd покритието имат същите характеристики и покритие на ръбовете, може да се докаже разликата в тяхната жилавост. Когато се използва в приложения, където се изисква здравина на ръбовете, производителността на mtcvd покритие е по -добра от тази на CVD покритие. Чрез анализ, при обработката на P / M части с пореста структура, жилавостта на ръба е важна. Mtcvd покритието е по -добро от CVD покритието.

Покритието за физическо отлагане на пара (PVD) е по -тънко и по -малко износоустойчиво от mtcvd или CVD покритие. PVD покритието обаче може да издържи значително въздействие при нанасяне. PVD покритието е ефективно, когато рязането е абразивно износване, CBN и металокерамиката са твърде крехки и изискват отлично покритие на повърхността.

Например, режещият ръб на циментирания карбид C-2 може да бъде обработен fc0205 със скорост на линията 180 m / min и скорост на подаване 0.15 mm / оборот. След обработка на 20 части, натрупването на чип може да причини микросрутване. Когато се използва PVD покритие от титанов нитрид (TIN), натрупването на стружки се ограничава и животът на инструмента се удължава. Когато за това изпитване се използва ламаринено покритие, характеристиките на абразивното износване на P / M частите се очаква да бъдат по -ефективни с TiCN покритие. TiCN има почти същата устойчивост на натрупване на стружки като калай, но е по-твърда и по-устойчива на износване от калай.

Порестата структура е важна и влияе върху обработваемостта на сплав fc0208. Когато порестата структура и характеристики се променят, различните инструментални материали осигуряват съответни предимства. Когато плътността е ниска (6.4 g/cm3), макротвърдостта е ниска. В този случай циментираният карбид с покритие от mtcvd осигурява най -добрия живот на инструмента. Микро умората на режещия ръб е много важна, а здравината на ръба е много важна. В този случай, добрата якост на металокерамичен нож осигурява максимален живот на инструмента.

Когато се произвежда същата сплав с плътност 6.8 g/cm3, абразивното износване става по -важно от пукнатината по ръба. В този случай mtcvd покритието осигурява най -добрия живот на инструмента. Циментираният карбид с PVD покритие се използва за тестване на двата вида изключително твърди части и се счупва, когато докосне режещия ръб.

Когато скоростта се увеличи (линейната скорост е повече от 300 метра в минута), металокерамиките и дори покритите металокерамики ще предизвикат износване на кратери. Покритият циментиран карбид е по-подходящ, особено когато здравината на режещия ръб на покрития циментиран карбид е добра. Mtcvd покритието е особено ефективно за циментиран карбид с богата на кобалт площ.

Церметите се използват най -често при струговане и скучане. Циментираните карбиди с PVD покритие са идеални за обработка на резби, тъй като може да се очакват по-ниски скорости и повече внимание към натрупването.

Моля, запазете източника и адреса на тази статия за повторно отпечатване:Режеща обработка на части от прахова металургия (P/M)  

Компанията Minghe Casting се е посветила на производството и предоставя качествени и висококачествени части за леене (обхватът на частите за леене на метали включва главно Тънкостенно леене под налягане,Топъл камер Die Casting,Студено камерно леене), Кръгло обслужване (услуга за леене под налягане,Cnc обработка,Изработка на плесени, Повърхностна обработка). Всички персонализирани алуминиеви отливки, леене с магнезий или Zamak / цинк и други отливки са добре дошли да се свържете с нас.

Под контрола на ISO9001 и TS 16949, всички процеси се извършват чрез стотици усъвършенствани машини за леене под налягане, 5-осни машини и други съоръжения, вариращи от бластери до Ultra Sonic перални машини. Minghe не само разполага с модерно оборудване, но и разполага с професионални екип от опитни инженери, оператори и инспектори, за да реализират дизайна на клиента.

Договорен производител на отливки. Възможностите включват части за леене от алуминий със студена камера от 0.15 lbs. до 6 lbs., настройка за бърза смяна и обработка. Услугите с добавена стойност включват полиране, вибриране, отстраняване на обезкосмяването, струйно взривяване, боядисване, покритие, покритие, монтаж и обработка на инструменти. Материалите, с които се работи, включват сплави като 360, 380, 383 и 413.

Помощ при проектиране на леене на цинк при съпътстващи инженерни услуги Персонализиран производител на прецизни отливки от цинкова матрица. Могат да се произвеждат миниатюрни отливки, отливки под високо налягане, отливки с многоплъзгащи се форми, конвенционални отливки за форми, единични матрици и независими отливки и отливки с кухина Отливките могат да се произвеждат с дължина и ширина до 24 инча в толеранс +/- 0.0005 инча.  

ISO 9001: 2015 сертифициран производител на магнезиево леене под налягане, Възможностите включват магнезиево леене под високо налягане до 200 тона гореща камера и 3000 тона студена камера, дизайн на инструментите, полиране, формоване, обработка, боядисване на прах и течности, пълен QA с CMM възможности , монтаж, опаковане и доставка.

Сертифициран по ITAF16949 Включва допълнителна услуга за кастинг инвестиционно леене,пясъчно леене,Гравитационен кастинг, Изливане на пяна леене,Центробежно леене,Вакуумно леене,Постоянно леене на мухъл, .Възможностите включват EDI, инженерна помощ, солидно моделиране и вторична обработка.

Кастинг индустрии Казуси за части за автомобили: Мотори, Самолети, Музикални инструменти, Водни плавателни съдове, Оптични устройства, Сензори, Модели, Електронни устройства, Кутии, Часовници, Машини, Двигатели, Мебели, Бижута, Конзоли, Телеком, Осветление, Медицински изделия, Фотографски устройства, Роботи, скулптури, озвучителна техника, спортна екипировка, инструментална екипировка, играчки и др. 

Какво можем да ви помогнем да направите по-нататък?

∇ Отидете на началната страница за Китай за леене под налягане

By Производител на леене под налягане Minghe | Категории: Полезни статии |Материал Tags: Алуминиево леене, Цинково леене, Магнезиево леене, Титаново леене, Леене от неръждаема стомана, Месинг леене,Бронзово леене,Кастинг на видео,История на компанията,Алуминиево леене под налягане | Коментарите са изключени