قطع تصنيع أجزاء تعدين المساحيق (P / M)

يستمر استخدام عملية تعدين المساحيق (P / M) لتصنيع أجزاء لأنظمة طاقة السيارات في النمو. تتميز الأجزاء المصنعة بواسطة عملية P / M بالعديد من المزايا المهمة والفريدة. البنية المسامية المتبقية المتروكة عمدا في هذه الأجزاء جيدة للتشحيم الذاتي وعزل الصوت. يمكن إنتاج السبائك المعقدة التي يصعب أو يستحيل تصنيعها بواسطة عملية الصب التقليدية باستخدام تقنية P / M. عادةً ما تكون الأجزاء المصنعة بهذه التقنية ذات قدرة معالجة قليلة أو معدومة ، مما يجعلها أرخص وأقل نفايات في المواد. لسوء الحظ ، وراء جاذبية هذه الميزات ، يصعب تصنيع أجزاء P / M.

على الرغم من أن إحدى النوايا الأصلية لصناعة P / M هي القضاء على جميع عمليات المعالجة ، إلا أن هذا الهدف لم يتحقق بعد. يمكن أن تكون معظم الأجزاء "قريبة من الشكل النهائي" وتظل بحاجة إلى بعض التشطيب.

ومع ذلك ، بالمقارنة مع المصبوبات والمطروقات ، فإن كمية صغيرة من المواد التي يجب إزالتها من أجزاء P / M هي مادة نموذجية مقاومة للتآكل.

البنية المسامية هي إحدى الخصائص التي تجعل أجزاء p / M لها مجموعة واسعة من الاستخدامات ، ولكن عمر الأداة سيتضرر أيضًا بسبب البنية المسامية. يمكن للبنية المسامية تخزين الزيت والصوت ، ولكنها تؤدي أيضًا إلى القطع الجزئي المتقطع. عند التحرك ذهابًا وإيابًا من الحفرة إلى الجسيمات الصلبة ، يتأثر طرف الأداة باستمرار ، مما قد يؤدي إلى تشوه صغير جدًا في كسر التعب وانهيار الحافة الدقيقة على طول حافة القطع. ومما يزيد الطين بلة أن الجسيمات عادة ما تكون شديدة الصلابة. حتى إذا كانت الصلابة الكلية للمادة المقاسة تتراوح بين 20 و 35 درجة ، فإن حجم جسيم المكون يصل إلى 60 درجة. تسبب هذه الجسيمات الصلبة تآكلًا حادًا وسريعًا للحواف. العديد من أجزاء p / M قابلة للمعالجة بالحرارة ، وتكون صلابة وقوة المادة أعلى بعد المعالجة الحرارية. أخيرًا ، نظرًا لتكنولوجيا التلبيد والمعالجة الحرارية والغازات المستخدمة ، سيحتوي سطح المادة على أكاسيد و / أو كربيدات صلبة ومقاومة للتآكل.

أداء أجزاء P / M.

ترتبط معظم خصائص أجزاء P / M ، بما في ذلك إمكانية التشغيل الآلي ، ليس فقط بالتركيب الكيميائي للسبيكة ، ولكن أيضًا بمستوى مسامية الهيكل المسامي. تصل مسامية العديد من الأجزاء الهيكلية إلى 15٪ 20٪. قد تصل مسامية الأجزاء المستخدمة كأجهزة ترشيح إلى 50٪. في الطرف الآخر من السلسلة ، تكون مسامية الأجزاء المزورة أو الورك 1٪ فقط أو أقل. أصبحت هذه المواد ذات أهمية خاصة في تطبيقات السيارات والطائرات لأنها يمكن أن تحقق مستويات أعلى من القوة.
ستزداد قوة الشد والصلابة والليونة لسبيكة P / M مع زيادة الكثافة ، ويمكن أيضًا تحسين قابلية التشغيل الآلي ، لأن المسامية ضارة بطرف الأداة.
يمكن أن تؤدي زيادة مستوى المسامية إلى تحسين أداء عزل الصوت للأجزاء. يتم تقليل اهتزاز التخميد في الأجزاء القياسية بشكل كبير في أجزاء P / M ، وهو أمر مهم جدًا لأدوات الماكينة وأنابيب نفخ الهواء والأدوات الهوائية. المسامية العالية ضرورية أيضًا لتروس التشحيم الذاتي.

صعوبات في الخراطة

على الرغم من أن أحد أهداف التطوير المستمر لصناعة P / M هو القضاء على الآلات ، وأحد عوامل الجذب الرئيسية لعملية P / M هو أن هناك حاجة إلى كمية صغيرة فقط من المعالجة ، إلا أن العديد من الأجزاء لا تزال بحاجة إلى معالجة لاحقة للحصول عليها دقة أعلى أو تشطيب أفضل للسطح. لسوء الحظ ، فإن تصنيع هذه الأجزاء أمر صعب للغاية. معظم المشاكل التي تمت مواجهتها ناتجة عن المسامية. تؤدي المسامية إلى إجهاد دقيق لحافة القطع. حافة القطع تقطع باستمرار وتقطع. يمر بين الجسيمات والثقوب. يؤدي التأثير الصغير المتكرر إلى تشققات صغيرة على حافة القطع.

تنمو شقوق التعب هذه حتى تنهار حافة القطع. عادة ما يكون هذا النوع من حافة التقطيع الصغيرة صغيرًا جدًا ، وعادةً ما يظهر تآكلًا كاشطًا عاديًا.
تقلل المسامية أيضًا من التوصيل الحراري لأجزاء P / M ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة على حافة القطع ويسبب تآكل الحفرة وتشوهها. يوفر الهيكل المسامي المتصل داخليًا مسارًا لتصريف سائل القطع من منطقة القطع. هذا يمكن أن يسبب تشققات ساخنة أو تشوه ، خاصة في الحفر.

تؤدي زيادة مساحة السطح الناتجة عن البنية المسامية الداخلية أيضًا إلى الأكسدة و / أو الكربنة أثناء المعالجة الحرارية. كما ذكرنا سابقًا ، هذه الأكاسيد والكربيدات صلبة ومقاومة للاهتراء.

يعطي الهيكل المسامي أيضًا فشل قراءة صلابة الجزء ، وهو أمر مهم للغاية. عندما يتم قياس الصلابة الكلية لجزء P / M عن قصد ، فإنها تتضمن عامل صلابة الثقب. يؤدي الهيكل المسامي إلى انهيار الهيكل ويعطي انطباعًا خاطئًا عن الأجزاء اللينة نسبيًا. الجسيمات أصعب بكثير. كما هو موضح أعلاه ، فإن الاختلاف كبير.

وجود شوائب في أجزاء PM هو أيضًا غير ملائم. أثناء المعالجة ، سيتم سحب هذه الجسيمات من السطح ، وسيتم تشكيل خدش أو خدش على سطح الجزء عند فركه أمام الأداة. عادة ما تكون هذه الشوائب كبيرة ، مما يترك ثقوبًا مرئية على سطح الجزء.

يؤدي الاختلاف في محتوى الكربون إلى عدم تناسق قابلية التشغيل الآلي. على سبيل المثال ، محتوى الكربون لسبائك fc0208 يتراوح من 0.6٪ إلى 0.9٪. تعتبر مجموعة المواد التي تحتوي على 0.9٪ من الكربون صعبة نسبيًا ، مما يؤدي إلى ضعف عمر الأداة. الدفعة الأخرى من المواد ذات المحتوى الكربوني 0.6٪ لها عمر أداة ممتاز. كلتا السبائكتين ضمن النطاق المسموح به.

ترتبط مشكلة المعالجة النهائية بنوع القطع الذي يحدث على جزء P / M. نظرًا لأن الجزء قريب من الشكل النهائي ، يكون عمق القطع عادةً ضحلًا جدًا. هذا يتطلب طليعة حرة. غالبًا ما يؤدي تراكم الرقائق على حافة القطع إلى تقطيع دقيق.

تكنولوجيا المعالجة

للتغلب على هذه المشاكل ، يتم تطبيق العديد من التقنيات (الفريدة للصناعة). غالبًا ما يتم إغلاق البنية المسامية للسطح عن طريق التسلل. عادة ما تكون هناك حاجة إلى قطع مجاني إضافي. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام تقنيات محسنة لإنتاج المساحيق مصممة لزيادة نظافة المساحيق وتقليل الأكاسيد والكربيدات أثناء المعالجة الحرارية.

يتم إنجاز البنية المسامية للسطح المغلق عن طريق المعدن (النحاس عادة) أو تسلل البوليمر. تم التكهن بأن التسلل يعمل كمواد تشحيم. تظهر معظم البيانات التجريبية أن الميزة الحقيقية تكمن في إغلاق البنية المسامية للسطح وبالتالي منع التعب الجزئي لحافة القطع. يؤدي تقليل الأحاديث إلى تحسين عمر الأداة وإنهاء السطح. يُظهر الاستخدام الأكثر دراماتيكية للتسلل زيادة بنسبة 200 ٪ في عمر الأداة عند إغلاق الهيكل المسامي.

من المعروف أن المواد المضافة مثل MNS و s و MoS2 و MgSiO3 و BN تزيد من عمر الأداة. تعمل هذه الإضافات على تحسين قابلية التشغيل الآلي من خلال تسهيل فصل الرقائق عن قطعة العمل ، وكسر الرقائق ، ومنع تراكم الرقائق وتشحيم حافة القطع. يمكن أن تؤدي زيادة كمية المواد المضافة إلى تحسين التشغيل الآلي ، ولكنها تقلل من القوة والمتانة.

تتيح تقنية الانحلال بالمسحوق للتحكم في التلبيد وغاز المعالجة الحرارية في فرن إنتاج مسحوق وأجزاء نظيفة ، مما يقلل من حدوث الشوائب وكربيدات أكسيد السطح.

مواد الأداة

الأدوات الأكثر استخدامًا في صناعة P / M هي تلك المواد التي تكون مقاومة للتآكل ومقاومة للتصدع الحواف وخالية من الرقائق في حالة تشطيب السطح الجيد. هذه الخصائص مفيدة لأي عملية تصنيع ، خاصة لأجزاء P / M. مواد الأدوات المدرجة في هذه الفئة هي أدوات نيتريد البورون المكعبة (CBN) ، وسيرميت غير مطلية ومغلفة ، وكربيدات أسمنتية ملبدة مطلية محسنة.

أدوات CBN جذابة بسبب صلابتها العالية ومقاومتها للتآكل. تم استخدام هذه الأداة لسنوات عديدة في معالجة الفولاذ والحديد الزهر بصلابة روكويل 45 وما فوق. ومع ذلك ، نظرًا للخصائص الفريدة لسبائك P / M والاختلاف الكبير بين الصلابة الدقيقة والصلابة الكبيرة ، يمكن استخدام أدوات CBN لأجزاء P / M مع صلابة روكويل 25. المعلمة الرئيسية هي صلابة الجسيمات. عندما تتجاوز صلابة الجسيمات روكويل 50 درجة ، تتوفر أدوات CBN بغض النظر عن قيمة الصلابة الكلية. القيد الواضح لهذه الأدوات هو افتقارها إلى المتانة. في حالة القطع المتقطع أو المسامية العالية ، من الضروري تقوية الحواف بما في ذلك الشطب السلبي والشحذ الثقيل. يمكن إجراء القطع الخفيف البسيط باستخدام حافة القطع المصقولة.

هناك العديد من مواد CBN فعالة. تتكون المواد ذات أفضل صلابة بشكل أساسي من CBN بالكامل. لديهم صلابة ممتازة ، لذلك يمكن استخدامها للتخشين. ترتبط حدودها عادةً بإنهاء السطح. يتم تحديده إلى حد كبير بواسطة جسيمات CBN الفردية التي تشكل الأداة. عندما تسقط الجسيمات من حافة القطع ، فإنها سوف تؤثر على سطح مادة قطعة العمل. ومع ذلك ، فإنه ليس من الخطورة أن تسقط أداة الجسيمات الدقيقة من جسيم واحد.

تحتوي مادة CBN المستخدمة عادةً على نسبة عالية من CBN وحجم جزيئات متوسط. إن شفرة التشطيب CBN عبارة عن حبيبات دقيقة ، ومحتوى CBN منخفض. تكون أكثر فاعلية عند الحاجة إلى قطع خفيف وإنهاء السطح أو عندما تكون السبيكة التي تتم معالجتها صعبة بشكل خاص.

في العديد من تطبيقات القطع ، تكون مدة عمل الأداة مستقلة عن نوع المادة. بمعنى آخر ، يمكن لأي مادة CBN أن تحقق عمرًا مشابهًا للأداة. في هذه الحالات ، يعتمد اختيار المواد بشكل أساسي على أقل تكلفة لكل طليعة. تحتوي الشفرة المستديرة الواحدة على سطح علوي CBN كامل ويمكن أن توفر أربعة حواف قطع أو أكثر ، وهي أرخص من أربعة شفرات CBN مطعمة.

عندما تكون صلابة أجزاء P / M أقل من درجة Rockwell 35 ، وتكون صلابة الجسيمات ضمن النطاق ، عادةً ما يكون cermet أحد الخيارات. Cermets صلبة للغاية ، ويمكن أن تمنع بشكل فعال تراكم الرقائق ويمكن أن تتحمل السرعة العالية. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لاستخدام السيرميت دائمًا في التشغيل الآلي عالي السرعة والفولاذ المقاوم للصدأ ، فعادة ما يكون لديهم أخاديد هندسية مثالية مناسبة للأجزاء القريبة من التشكيل.

تعتبر سيرميت اليوم معقدة في علم المعادن ، مع ما يصل إلى 11 عنصرًا للسبائك. عادة ما يتم تلبيدها من جسيمات TiCN و Ni Mo اللاصق. يوفر TiCN الصلابة ومقاومة تراكم الرقائق والاستقرار الكيميائي والتي تعتبر مهمة للاستخدام الناجح للسيرمت. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي هذه الأدوات عادةً على محتوى عالٍ من الالتصاق ، مما يعني أنها تتمتع بمتانة جيدة. باختصار ، لديهم جميع خصائص معالجة سبيكة P / M بشكل فعال. العديد من أنواع cermets فعالة ، تمامًا مثل كربيد التنجستن المتكلس كربيد الأسمنت ، كلما زاد محتوى الموثق ، كانت الصلابة أفضل.

التطور المعروف الجديد نسبيًا هو أن ترسيب البخار الكيميائي بدرجة حرارة متوسطة (mtcvd) يوفر أيضًا ميزة لصناعة P / M. يحتفظ Mtcvd بكل مقاومة التآكل ومقاومة التآكل الناتجة عن ترسب البخار الكيميائي التقليدي (CVD) ، ولكنه يعمل أيضًا على تحسين المتانة بشكل موضوعي. تأتي زيادة المتانة بشكل رئيسي من تقليل التشققات. يتم ترسيب الطلاء في درجة حرارة عالية ثم يتم تبريده في الفرن. يحتوي الطلاء على تشققات عندما تصل الأداة إلى درجة حرارة الغرفة بسبب التمدد الحراري غير المتسق. على غرار الخدوش على الزجاج المسطح ، تقلل هذه التشققات من قوة حافة القطع. تؤدي درجة حرارة الترسيب المنخفضة لـ mtcvd إلى انخفاض تواتر الشقوق ومتانة أفضل لحافة القطع.

عندما يكون للركيزة لطلاء CVD وطلاء mtcvd نفس الخصائص وضمادات الحواف ، يمكن إثبات الاختلاف في متانتها. عند استخدامه في التطبيقات التي تتطلب صلابة الحواف ، يكون أداء طلاء mtcvd أفضل من طلاء CVD. من خلال التحليل ، عند تصنيع أجزاء P / M بهيكل مسامي ، فإن صلابة الحافة مهمة. طلاء Mtcvd أفضل من طلاء CVD.

طلاء ترسيب البخار الفيزيائي (PVD) أرق وأقل مقاومة للتآكل من طلاء mtcvd أو CVD. ومع ذلك ، يمكن لطلاء PVD أن يتحمل تأثيرًا كبيرًا في التطبيق. يكون طلاء PVD فعالًا عندما يكون القطع هو التآكل الكاشطة ، ويكون CBN والسيرمت هشًا للغاية ويتطلب تشطيبًا ممتازًا للسطح.

على سبيل المثال ، يمكن تشكيل حافة القطع من كربيد الأسمنت C-2 باستخدام fc0205 بسرعة خط تبلغ 180 م / دقيقة ومعدل تغذية يبلغ 0.15 مم / دورة. بعد تصنيع 20 جزءًا ، يمكن أن يتسبب تراكم الرقائق في انهيار دقيق. عند استخدام طلاء نيتريد التيتانيوم PVD (TIN) ، يتم تقييد تراكم الرقائق وإطالة عمر الأداة. عند استخدام طلاء القصدير لهذا الاختبار ، من المتوقع أن تكون خصائص التآكل الكاشطة لأجزاء P / M أكثر فعالية مع طلاء TiCN. TiCN له نفس مقاومة تراكم الرقائق مثل القصدير تقريبًا ، لكنه أكثر صلابة ومقاومة للتآكل من القصدير.

الهيكل المسامي مهم ويؤثر على قابلية تشكيل سبيكة fc0208. عندما تتغير البنية المسامية والخصائص ، توفر مواد الأدوات المختلفة مزايا مقابلة. عندما تكون الكثافة منخفضة (6.4 جم / سم 3) ، تكون صلابة الماكرو منخفضة. في هذه الحالة ، يوفر كربيد الأسمنت المطلي بـ mtcvd أفضل عمر للأداة. يعتبر التعب الجزئي لحافة القطع أمرًا مهمًا للغاية ، كما أن متانة الحواف مهمة جدًا. في هذه الحالة ، توفر شفرة سيرميت ذات الصلابة الجيدة أقصى عمر للأداة.

عند إنتاج نفس السبيكة بكثافة 6.8 جم / سم 3 ، يصبح التآكل الكاشطة أكثر أهمية من شقوق الحواف. في هذه الحالة ، يوفر طلاء mtcvd أفضل عمر للأداة. يتم استخدام كربيد الأسمنت المطلي بـ PVD لاختبار نوعين من الأجزاء شديدة الصلابة ، ويتكسر عندما يلامس حافة القطع.

عندما تزداد السرعة (السرعة الخطية أكثر من 300 متر في الدقيقة) ، ستنتج حجارة السيرمت وحتى السيرميت المطلية تآكل الحفرة. كربيد الأسمنت المطلي أكثر ملاءمة ، خاصةً عندما تكون متانة الحافة من كربيد الأسمنت المطلي جيدة. يعتبر طلاء Mtcvd فعال بشكل خاص في كربيد الأسمنت مع منطقة غنية بالكوبالت.

تستخدم Cermets بشكل شائع في الخراطة والمملة. تعتبر الكربيدات الأسمنتية المطلية بـ PVD مثالية لتصنيع الخيوط لأنه من المتوقع أن تكون السرعات المنخفضة والمزيد من الاهتمام للتراكم.

يرجى الاحتفاظ بمصدر وعنوان هذه المقالة لإعادة طبعه:قطع تصنيع أجزاء تعدين المساحيق (P / M)  

شركة Minghe Casting مكرسة لتصنيع وتوفير أجزاء صب عالية الجودة وعالية الأداء (تشمل مجموعة أجزاء الصب بالقالب المعدني بشكل أساسي صب يموت رقيقة الجدار,صب الغرفة الساخنة يموت الصب,صب الغرفة الباردة يموت الصب) ، خدمة مستديرة (خدمة صب القوالب ،التصنيع باستخدام الحاسب الآلي,صنع القالب، المعالجة السطحية). نرحب بأي صب قوالب مخصصة من الألومنيوم أو المغنيسيوم أو الزاماك / الزنك وغيرها من متطلبات المسبوكات للتواصل معنا.

تحت سيطرة ISO9001 و TS 16949 ، يتم تنفيذ جميع العمليات من خلال مئات من آلات صب القوالب المتقدمة ، وآلات ذات 5 محاور ، وغيرها من المرافق ، بدءًا من المسدسات إلى غسالات Ultra Sonic. فريق من المهندسين والمشغلين والمفتشين ذوي الخبرة لجعل تصميم العميل حقيقة.

عقد الشركة المصنعة للمسبوكات. تشمل الإمكانيات أجزاء من الألمنيوم المصبوب بالغرفة الباردة من 0.15 رطل. إلى 6 أرطال ، وتغيير سريع الإعداد ، والتشغيل الآلي. تشمل الخدمات ذات القيمة المضافة التلميع ، والاهتزاز ، وإزالة الحواف ، والتفجير بالرصاص ، والطلاء ، والطلاء ، والطلاء ، والتجميع ، والأدوات. تشمل المواد التي تم العمل بها سبائك مثل 360 و 380 و 383 و 413.

المساعدة في تصميم صب الزنك بالقالب / الخدمات الهندسية المتزامنة. مصنع مخصص لمصبوبات الزنك الدقيقة. يمكن تصنيع مصبوبات مصغرة ، مصبوبات قوالب عالية الضغط ، مصبوبات قوالب متعددة الشرائح ، مصبوبات قوالب تقليدية ، قوالب قوالب مستقلة ، مصبوبات مختومة تجويف. يمكن تصنيع المصبوبات بأطوال وعروض تصل إلى 24 بوصة في +/- 0.0005 بوصة.  

شهادة ISO 9001: 2015 مُصنِّع مُصنَّع للمغنيسيوم المصبوب ، وتشمل القدرات صب قوالب المغنيسيوم عالية الضغط حتى 200 طن غرفة ساخنة وغرفة باردة 3000 طن ، وتصميم الأدوات ، والتلميع ، والقولبة ، والقطع ، والمسحوق والطلاء السائل ، وضمان الجودة الكامل مع إمكانات CMM والتجميع والتعبئة والتسليم.

ITAF16949 معتمد. تشمل خدمة الصب الإضافية الاستثمار الصب,صب الرمل,صب الجاذبية, فقدت صب الرغوة,صب الطرد المركزي,صب الفراغ,صب القالب الدائموتشمل القدرات التبادل الإلكتروني للبيانات ، والمساعدة الهندسية ، والنمذجة الصلبة والمعالجة الثانوية.

صناعات الصب دراسات حالة قطع الغيار لـ: السيارات ، الدراجات ، الطائرات ، الآلات الموسيقية ، المركبات المائية ، الأجهزة البصرية ، المستشعرات ، النماذج ، الأجهزة الإلكترونية ، المرفقات ، الساعات ، الآلات ، المحركات ، الأثاث ، المجوهرات ، الرقص ، الاتصالات ، الإضاءة ، الأجهزة الطبية ، أجهزة التصوير ، الروبوتات والمنحوتات وأجهزة الصوت والمعدات الرياضية والأدوات والألعاب وأكثر من ذلك. 

ما الذي يمكننا مساعدتك في القيام به بعد ذلك؟

∇ الذهاب إلى الصفحة الرئيسية للحصول على يموت الصب الصين

By شركة Minghe لصناعة قوالب الصب | الفئات: مقالات مفيدة |الخامة الوسوم (تاج): صب الألمنيوم, صب الزنك, صب المغنيسيوم, صب التيتانيوم, صب الفولاذ المقاوم للصدأ, صب النحاس,صب البرونز,صب الفيديو,تاريخ الشركة,صب الألومنيوم يموت | التعليقات مغلقة