传统工艺在制造一个复杂的零部件是需要花费巨大的人力和物理,虽然都可以做的出来,但是如果需求量大的且复杂的零部件,不建议采用传统工艺制作,因此顺应而生了粉末冶金技术,粉末冶金是一种少切前或无切削的成形工艺,在粉未冶金材料性能可以满足零件使用要求的条件下,从经济观点来看,采用粉末冶金1艺就意味着或多或少可以节省能源与材料.并可节省大量的设备投资,对十价格昂贵或难以切削加工的材料,粉术冶金下艺的价值是显而易见的。
粉末冶金件面临的难点就是在初期开模阶段,模具合金材料价格大约500多元一斤的位置,通常一个小的模具都需要几十斤的原材料,合计就需要好几万,虽然粉末冶金厂家不是以模具赚钱,但是前提的一个保障会适当收取模具费用。所以开模之前需要确保产品的设计无误,那如何知道设计是否无误?最经济的方式就需要切削工技术。对于一个复杂的零部件,传统技术做出来几个样品件上机器性能测试,参数更改之后无误方可批量成产,例如连云港东睦新材料有限公司在接到顾客新的开发项目同时,会根据顾客提供的产品图纸,做几个手工件给顾客测试性能,无误方可开模制作。
在机加工领域,计算机数控与自动车床车削的工具费用比任何生产方法都低。由于机床高度自动化,因此劳动强度低。车削加工费用因车削作业的数量与范围而异。加工的对象通常是棒材、管材,板材或坯料。使用车削进行加工的零件材料利用率很低,由棒料切削加工时,材料利用率不大于50%.用计算机数控车床车削坯料的话,材料利用率可能还要低。般来说,零体加1时被车削掉的金属量越人,就越有利于采用粉末冶金工艺制造。选用车削加工,还是选用传统粉末冶金工艺,金属注射成形工艺及粉末锻造工艺,取决于零件的生产批量,生产批量越大,车削加工的效益就越小。
对于黄铜零件来说,由于车削时可采用大走刀量和高速,刀具维修少,黄铜车屑的回收
价格较高。
尽管车削加工时材料利用率低,对效益的影响却较小。因此,黄铜零件若能全部
用计算机数控自动车床加工制造,还是比较经济的。
在车削加工与粉末冶金工艺之间的选择,可能较多地取决于零件形状与经济因素。当零件形状的中心轴线对称和具有诸如圆柱状、凹槽、台阶等时,车削加工最为有利。传统粉末冶金工艺可制造能从模具中脱出的任何形状的零件。
用车削加工制作的任何形状的零件都可用金属注射成形由同样的合金来制造,并且零件的材料性能也相同。在车削加工和粉末锻造之间的选择,可能取决于对材料性能(特别是冲击能量)的要求。
粉末冶金和切削加工相比,还具有下列优点:
①和切削加工相比,模具的使用寿命较长;
②产品的一致性好,报废的可能性较;
③尺寸公差与表面粗糙度较好(磨削与拉削加工除外);
④可节省检查与试验费用,因为粉末冶金零件生产过程中只有一道成形作业。
切削加工和粉末冶金相比的特点是:①能制造任何尺寸的零件;②能制造有螺纹的零
件;③若零件能全部用数控自动车床车削加工,可能较经济。
虽然由于数控机床等的普及,切削加工的效率与精度都有所改进,但对于大批量生产、
质量为500g左右的较大型零件和质量为几克的小零件,仍然存在着操作费事、清理切屑麻
烦、全部精加工需要的时间长等问题。可是,在这些方面,大多用粉末冶金法可找找解决的途径。
有优势也有劣势
由上述对比不难看出,粉末冶金和其他成形工艺相比,在下列情况下是有利的:
①大批量生产同一零件;②不需要或可大大减少切削加工;③形状很复杂的零件(如齿轮、凸轮或多功能零件)的制造公差小;④不需要或可简化机械的精加工作业;⑤无切削加工、节能、省材;⑥烧结制品材料中的连通孔隙可浸以润滑油,和相应的铸锻材料制品相比,具有较好的耐磨性与减振能力;⑦可以制取用其他任何工艺无法制造的冶金复合材料。
粉末冶金的主要不足之处在于:
①压制成形模具昂贵,每一经济的生产批量的下限是
5000~10000个零件,这和零件形状的复杂程度相关;
②零件形状往往受到脱模和一些其他
因素限制;
③大型零件的日制成形需用压制力很大的压机,而大型压机的利用
率很低,例如一台6MN(600tf)压机能够压制最大横截面积(垂直于压制方向的)不大于
120~130c㎡2的铁基粉末冶金零件,而这么大的铁基粉末冶金零件为数不多。
因此,对于一个零件是否可用粉末冶金工艺生产,设计人员必须对下列诸项重点进行核
查:
①零件的生产批量对模具与压制设备的投资是否合算;
②粉末冶金工艺能否满足对零件
的功能与形状提出的技术要求;
③采用的粉末冶金材料能否达到所要求的物理-力学性能;
④粉末冶金和可采用的其他成形工艺相比,生产成本是不是最经济。
在技术-经济评价阶段,特别是当涉及用于新用途的零件时,以及当通常的类似准则不适用时,粉末冶金生产厂的帮助将是非常重要的。用烧结零件的标准试件进行功能试验是非常必要的。这是因为实际零件往往不能满足设定的所有技术条件的要求,设计人员规定的所有技术要求也不一定都必须达到。倘若零件试件虽然并没有完全达到原来设计的各项技术要求,但试验结果却完全令人满意,则可得出结论,实际情况和原来的设计略有出人,将技术条件修订后,就可确定采用粉末冶金工艺了。也可能发生相反的情况:尽管全部技术条件都达到了,但粉末冶金零件却不适用。这时,应研究分失效的实际原因,精确的失效分析有助于消除用户对粉末冶金技术产生偏见。当然,失效也可能是个别与试验相关的一些异常的偶然性事件造成的,所以在连云港东睦PM压制和富驰MIM金属注射粉末冶金技术上不断的加大技术和设备的投资力度,确保在操作实践当中减少技术缺陷这一个不必要的因素。