Преимущества и недостатки изделий и литья методом порошковой металлургии

I. Преимущества изделий порошковой металлургии

При сравнении изделий из порошковой металлургии с литьем важно учитывать следующие факторы: качество, значительное воздействие, механические свойства, стоимость, применение. Как изделия из порошковой металлургии, так и литье под давлением требуют заполнения формы, которая формирует желаемую форму. Затем отлитая деталь выпускается — процесс, который влияет на конструкцию детали и инструмента. На этом сходство заканчивается. При литье под давлением расплавленный металл заливается в форму, где он затвердевает. После извлечения из формы он обычно подвергается многократной механической обработке и термической обработке. Напротив, процесс порошковой металлургии подразумевает использование холодного порошка. (Некоторые варианты предполагают нагревание порошка, но не до точки плавления.) Когда форма заполнена, верхний инструмент опускается, чтобы уплотнить порошок. Затем форма открывается, и деталь выталкивается. Затем многие детали из порошкового металла подвергаются спеканию, чтобы сплавить смесь в закаленную деталь.

II. Где разделяются продукты порошковой металлургии и литья под давлением

Несмотря на сходство этих процессов, многие преимущества и недостатки изделий, полученных методом порошковой металлургии, существенно отличаются от преимуществ и недостатков изделий, полученных методом литья.

III. Качество При литье под давлением турбулентная жидкость заполняет полость.

Иногда это может привести к захвату воздуха, что приведет к недоливу (ваш материал не заполнит форму). Оксидная окалина может попасть в жидкость, что приведет к внутренним дефектам, линии потока и пористость являются обычным явлением. Для проверки целостности после литья и обнаружения дефектных деталей иногда требуются: проверка на герметичность, рентген, другие проверки.

Одним из преимуществ порошковой металлургии является постоянство. Каждый цикл обеспечивает равномерную подачу порошка в форму и уплотняет его до одинаковой плотности. Если производитель порошковой металлургии соблюдает правила хорошего ведения хозяйства и избегает загрязнения порошка, внутренние дефекты крайне маловероятны.

Второе преимущество — контроль над микроструктурой. В литье под давлением это определяется скоростью охлаждения, которая зависит от таких факторов, как площадь поверхности и объем. Порошковая металлургия позволяет лучше контролировать пористость и консистенцию, а также возможность формировать более мелкие микроструктуры. Почему это важно для конструкторов? Это делает ее особенно подходящей для производства твердых, прочных деталей — вспомните инструменты из быстрорежущей стали.

IV.основное воздействие

Литье под давлением часто используется для цветных металлов, таких как: алюминий, магний, цинк.

Это объясняется в основном тем, что эти металлы имеют низкие температуры плавления.

Изделия из порошковой металлургии предлагают большую гибкость в использовании материалов и выборе сплавов. В частности, хотя существуют «стандартные» порошковые металлические материалы, возможны также смешанные порошки. Это позволяет создавать особые свойства — например, высокие магнитные свойства для компонентов двигателя — и металлические порошки с высокой температурой плавления. Порошковые металлы обычно состоят из одного из следующих материалов: нержавеющая сталь, железо, никель, титан, медь, кремний, фосфор.

1. Механические свойства

По сравнению с некоторыми другими процессами литье под давлением предлагает большие возможности формовки. Однако вы можете воспользоваться почти теми же возможностями дизайна, что и с изделиями из порошковой металлургии, но с лучшими механическими свойствами.

Материалы, используемые для литья под давлением, не являются магнитными. Если они не установлены внутри другого компонента, изготовленного из другого металла, то магнитная применимость там отсутствует. Однако порошковый металл имеет широкий спектр доступных магнитных материалов. Другая проблема с литьем под давлением заключается в том, что они хрупкие и легко ломаются. Не помогает и то, что основные материалы литых компонентов — цинк и алюминий — являются относительно мягкими металлами. Детали из порошкового металла, обычно изготовленные из какой-либо формы стали, могут выдерживать большее насилие. Использование более прочных материалов может достичь той же формы с меньшим количеством материала, что может сэкономить место и вес в конструкциях двигателей.

1. Расходы

Конструкция компонента является основным фактором стоимости, хотя конструкции могут быть адаптированы под процесс формования. Однако существуют различия между литьем под давлением и продуктами порошковой металлургии, которые имеют значительные последствия для стоимости.

Использование/выход материала. Изделия порошковой металлургии имеют более низкий процент брака, что является огромным преимуществом при работе с дорогостоящими материалами, такими как медь и нержавеющая сталь.

Вторичная обработка. Литые детали почти всегда требуют обрезки для удаления облоя, а также некоторых операций механической обработки и, возможно, термической обработки. Большинство деталей из порошкового металла требуют незначительной вторичной обработки.

Потребление энергии. Плавка металла энергоемка, особенно для материалов с более высокой температурой плавления. Хотя спекание также энергоемко, общее потребление при спекании, вероятно, будет меньше по сравнению с литьем.

VI.Приложения

Многие из нас играли в машинки Matchbox, когда росли. Это пример литья под давлением. Металлический корпус машинки имеет сложную форму, которая хорошо подходит для этого процесса. (К сожалению, машинки Matchbox теперь пластиковые.) Другие более важные применения литья под давлением на протяжении многих лет включают: логотипы на машинах, литье под давлением колес поездов, шатуны в двухтактных двигателях.

VII. Рассмотрите оба процесса

И порошковая металлургия, и литье под давлением являются процессами, близкими к чистой форме. (Хотя мы считаем, что порошковая металлургия производит детали с истинной чистой формой.) Однако во многих случаях порошковая металлургия предлагает явные преимущества перед литьем. Преимущества процесса порошковой металлургии особенно очевидны при работе с дорогостоящими и тугоплавкими материалами. Имейте в виду, что этот процесс металлообработки обеспечивает большую гибкость в использовании материалов, тем самым расширяя ваши возможности проектирования автомобильных деталей и ряда других приложений.