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    粉末冶金
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    粉末冶金与压铸之间比较而言拥有的优势

    2020-04-30 16:51:23

    当订单量超过几十个时,工艺经济性决定了几乎没有后续工作需要的近净形状制造工艺。许多工程师和购买者倾向于压铸,但是有很好的理由考虑粉末金属,尤其是作为新用途、材料和设计可能性得益于不断发展的技术和对粉末冶金的理解。在这里,我们将比较粉末冶金和铸造——特别是压铸——并解释粉末冶金的许多优点(也许还有一两个注意事项)。

    粉末冶金相对于压铸的优势:概述

    当比较粉末冶金和铸造时,重要的是要考虑以下因素:

    质量;

    物质含义;

    机械性能;

    成本;

    应用程序。

    粉末冶金和压铸都需要填充模具,以形成您想要的形状。然后释放成型零件——这个过程影响零件和工具的设计。

    相似之处就此结束。

    在压铸中,熔融金属被倒入模具,在那里凝固。发布后,它通常会通过几个加工操作和经常的热处理。

    相比之下粉末金属加工包括使用冷粉。(有些变体确实包括加热粉末,但不是加热到熔点。)当模具充满时,一个上部的工具下来压紧粉末。然后模具打开,零件被推出。

    许多粉末金属零件经过烧结将混合物熔化成硬化的块。

    粉末冶金和压铸分离的地方

    尽管这些工艺有相似之处,但粉末冶金的许多优点和缺点与铸造的优点和缺点大相径庭。

    粉末冶金

    质量

    在压铸中,湍流液体充满型腔。有时这将捕获空气,导致不填充(你的材料没有填充模具)。氧化皮会落入液体中产生内部缺陷,和流线和孔隙度很常见。为了在铸造后验证完整性并检测有缺陷的零件,有时您需要:泄漏测试、x光、其他检查。

    粉末冶金的优点之一是一致性。在每个循环中,均匀重量的粉末被沉积到模具中,并被压实至相同的密度。如果粉末金属制造商遵循良好的内部管理规范并避免粉末污染,内部缺陷就极不可能出现。

    另一个优势是微结构控制。在压铸中,这是由冷却速度决定的,冷却速度取决于表面积和体积等因素。粉末冶金提供了更好的控制和一致性,以及形成更精细微结构的能力。为什么这对设计师很重要?这使得它特别擅长生产坚硬的部件——比如高速钢工具。

    物质含义

    压铸常用于有色金属材料例如:铝、镁、锌。

    这主要是因为这些金属熔点低。

    粉末冶金允许远材料使用的更大灵活性。特别是,尽管有“标准”粉末金属材料混合粉末也是可行的。这允许产生特定的特性——例如电动机部件的高磁性——和高熔点金属粉末。

    粉末金属通常由以下一种或多种材料组成:不锈钢、铁、镍、钛、铜、硅、磷、

    机械性能

    与其他工艺相比,压铸提供了良好的造型能力。但是,您可以使用粉末冶金具有相同的设计可能性,但具有更好的机械性能。

    请看上面的部分。压铸所用的材料没有磁性。除非它们被放在另一种金属制成的部件中,否则就没有磁性。然而,粉末金属有各种各样的磁性材料。

    压铸件的另一个问题是它们很脆弱,容易破碎。粉末金属零件通常经得起更多的滥用。

    成本

    组件设计是成本的主要驱动力,尽管设计可以定制以适合选择的成型工艺。然而,压铸和粉末冶金之间存在着巨大的成本差异。   

    材料使用/产量。粉末冶金的废品率较低,这在使用铜和不锈钢等高价值材料时是一个巨大的优势

    二次加工。压铸零件几乎总是需要修整移除加上一些加工操作和可能的热处理。大多数粉末金属零件几乎不需要二次加工。   

    能源消耗。熔化金属是能量密集型的,对于熔点较高的材料来说更是如此。虽然烧结也是能源密集型的,但烧结比铸造的总消耗要少。

    应用程序

    我们中的许多人从小就玩火柴盒车。那是一个压铸的范例。汽车的金属外壳形状复杂,非常适合这一过程。(可悲的是,如今火柴盒车是塑料的。)

    压铸的其他更重要的用途包括:

    汽车上的标志;

    火车车轮压铸成型;

    二冲程发动机中的连杆。

    现在,用粉末金属,我们玩保时捷和奔驰汽车-真的。

    我们已经谈过了粉末金属的用途令人作呕,但这里有一个工业和受益于粉末金属的应用用户:

    电动马达;

    汽车;

    草坪和花园;

    电动工具;

    宇宙空间

    石油和天然气。


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