粉末冶金
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获悉粉末冶金工艺与冲压技术的基本知识及优缺点

2020-10-10 09:57:01

冲压已经用冷金属板生产零件了数百年。相反,粉末冶金工艺甚至更老,并且所涉及的温度很好地达到了四位数的范围。粉末冶金与冲压相比的优势主要在于粉末冶金(PM)形成复杂的净形零件的能力。但是,即使我们承认,PM也不全部时戳的好选择。当您将它们相互堆叠时,需要了解冲压和粉末冶金工艺的利弊。

粉末冶金与冲压基础知识

粉末金属原料通常是由各种元素混合而成的,以实现所需的强度,硬度,耐腐蚀性甚至磁性能的组合。粉末冶金需要将金属粉末压模成大多数成品形状。然后,“生坯”部件通过烧结炉,在高温下,烧结炉在粉末颗粒之间产生冶金结合。 

在冲压过程中,制造商将通常小于0.25英寸厚的金属薄板放在模具上。一冲头下降到薄板上,在周长上剪切并产生平坦的2D毛坯。

即使只是每个制造过程的这些基本描述,也可能使您对它们的执行方式有所了解。现在让我们深入了解。

粉末冶金与冲压的优缺点

这些过程有两个共同点:两者都需要根据零件的几何形状成形的工具,并且都可以大量生产。那有什么区别呢?它们位于:

1、精度

这两个过程都产生的零件间差异很小的轮廓。但是,烧结会引起一定程度的尺寸变形,从而给冲压工艺带来小的好处。还应注意,PM可以产生的不仅仅是2D轮廓。它的固有优势是能够通过压制机的一次行程来制作3D形状。  

请注意,对于河北粉末冶金零件,重要的一点是要保持将由模具形成的表面和较低的压制尽可能地平直。在冲压过程中,须考虑其纯粹性。许多客户没有意识到,在PM加工过程中,您会获得直的,干净的角度的可能性。

粉末冶金

2、质量

两种过程均产生高度一致的零件。冲压可能会在金属表面留下痕迹,尤其是当凸块残留在冲头上时。 

粉末冶金零件固有地具有孔隙。根据您的应用程序,这可能是好事,也可能是坏事。幸运的是,先进的压实技术可以使您获得比过去几年更致密,更不多孔的零件。真正令人感兴趣的地方就是磁性性能。

3.设计灵活性

粉末冶金的商标优势之一是设计的灵活性。可以通过三种方式来考虑:

冲压只限于金属坯料如何变形,并受半径,角度和尺寸的限制。只要您的制造商可以成功地将粉末金属零件从模具中脱模,就可以将金属粉末零件“雕刻”在所需的确切位置。再考虑一下3D设计的灵活性。

冲压的缺点是边缘质量差。剪切导致变形和开裂的结合,留下不平坦且没有吸引力的边缘。保证您需要第贰道精加工工序-避免麻烦的粉末冶金。

冲压工艺的缺点之一还在于需要某种延展性/低强度的金属。这主要将冲压限制在低碳钢和铜和铝等有色金属材料上。在粉末冶金中,您可以将金属粉末混合到零件所需的确切成分。

河北粉末冶金的一个限制是零件尺寸。对于更高的零件,粉末金属制造商可能一直难以在整个过程中获得均匀的密度,甚至可能无法将其安装在压实设备中。

4、可承受性(按零件和工具)

零件的可负担性是冲压工艺的Z大优势之一。但是PM并没有您想象的那么落后。

一个警告:这两个过程的成本效率在很大程度上取决于项目量。为您的下一个电动发动机设计制造10个粉末金属定子很少有成本效益的。关于冲压,您可能会说同样的话。

如果在冲压过程中制造零件是可行的,则冲压是一种非常合乎逻辑且经济的选择。但是,随着冲压零件变得越来越复杂,价格将会上涨。

如果您的零件很复杂并且需要多个模具或级进模具,那么模具和生产成本可能会决定粉末金属的效率更高。如果须多次冲压,则额外的固定装置和焊接成本将使PM更具优势。大多数粉末金属部件只需要一次冲压操作和一套工具。

粉末冶金零件

5、强度

冲压操作的性质通常会限制您使用强度相对较低的材料,例如低碳铁或钢。高强度材料往往会破坏工具。

可以通过形成肋条和其他半径来使冲压件变硬,但是材料须具有一定的延展性。同时,先进的压实技术和特别的材料合金可以制造出坚固的粉末金属零件。与冲压不同,粉末冶金采用铜和不锈钢合金-这些合金不仅坚固,而且还具有出色的抗腐蚀性能。

6、处理速度

粉末冶金和金属冲压都不是小批量加工的理想选择。

粉末冶金一直以来都是高容量技术。如果订购数量有限的组件,那么每个零件的交货时间可能会让您感到失望。石家庄粉末冶金公司可能需要将近一个月的时间才能将必要的粉末运到内部,然后您可以继续进行数周的生产。

但是,当您除了上述许多特性之外还需要提高速度时,请坚持采用粉末冶金技术。虽然不适用于10个零件的订单,但对于10,000个零件的订单却效率很高。

为了弥补冲压与粉末金属的许多缺点中的一种,有一种特别类型的冲压称为精细冲裁(AKA精细边缘冲裁)。此方法提高了准确性,平坦度和边缘特性。但是这里有个问题:与粉末冶金相比,它的生产速度明显慢得多。与下料相比,使用落料固有的厚度来生产复杂零件要严格得多。

7.报废效率

冲压过程始终会留下大量未使用的材料。重要的是,由于原材料的宽度和厚度均一,因此可能不符合坯料的要求。您的制造商甚至会消耗材料以将钣金夹紧在模具中!

是的,您可以对其进行回收,但是在废料上加盖印章仅能节省原始成本的一小部分。

相反,粉末冶金过程中的材料使用量约为97%。如有必要,可以分解“绿色”压块并重新使用。难怪制造商将粉末冶金称为“绿色技术”。


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