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行业资讯
粉末冶金的优势总结
发表时间:2021-07-14     阅读次数:     字体:【

常规粉末冶金的优势


1.首先原料的选择性比较大。例如,铁、碳、铜、镍等原材料的价格不同。目前,铁的价格提高到7000以上/吨,粉末冶金技术可以100%利用原料。


2.对于新的零部件生产品种,对粉末冶金的投资远远低于其他生产方法。

鉴于这种技术经济特点,铸铁铸件的环境污染一直是个棘手的问题。北美,日本西欧汽车制造中使用的大量小型铸铁件大部分都换成了粉末冶金零件。最突出的例子就是阀门导管零件。这个零件不仅铸造有问题,切削加工也是大问题,特别是细长孔的加工。


3.用粉末冶金生产零部件时,由于粉末冶金的工艺简单,可以节省很多工艺过程,节约各种工艺可以节省企业的开支,最大限度地减少企业制造零部件的消耗,尤其是结构复杂的粉末冶金齿轮这样的零部件,达到节能的效果。


4.粉末冶金技术零部件制造商,环境上污染比传统生产的零部件更环保,是环境保护中一直重视的第一个问题,避免向生态系统中添加污染物,与环境保护相关的罚款都是企业无法负担的,同时粉末冶金中不含有有毒物质,良好的工作环境有助于工人身心,避免噪音和空气污染,减少人员外流。


5.东睦新材料有限公司拥有常规粉末冶金金属压制和MIM金属注射成型两大粉末冶金技术,目前是国内最大的粉末冶金公司,也是世界上唯一PM和MIM产业规模同时超过10亿的企业,工艺非常适合制造任何切削加工方法都无法制造的复杂形状的零件,代表就是形状复杂的粉末冶金齿轮组合件,小且工艺复杂,最适合用粉末冶金技术来完成。


6.生产零件时,除了磨削加工外,用粉末冶金技术制作的机械零件的表面粗糙度最好,可以0.8粗糙度。同时,半径方向可以达到的尺寸公差精度仅次于磨削。


7.粉末冶金生产初期的困难在于模具的开发和投入。对产量高的零部件,生产越多,成本节约就越大。例如,汽车粉末冶金制品,如果汽车本身属于量产领域,以粉末冶金链轮或粉末冶金齿轮为例.


8.可控制产品的孔隙度,生产各种含油轴承及多孔材料等;利用其比表面大、密度可控制、低传导等特性,用于催化、过滤、热交换、阻热隔声等多种场合,大大拓宽了金属材料的应用范围。


9.粉末冶金工艺可利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产各种具有特殊性能的材料,例如,铜钨合金的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等;


10.粉末冶金技术可生产各种复合材料,例如,由难熔化合物和金属组成的硬质合金和金属陶瓷、弥散强化复合材料、纤维强化复合材料等。


11.对于特殊要求的粉末冶金齿轮,运用高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好,例如,粉末高速钢、粉末超合金可避免尺寸和成分的偏差,保证合金零部件具有均匀的组织和稳定的性能,同时,这种合金具有细晶粒组织使热加工性大为改善。


12.难熔金属材料或产品生产一般要依靠粉末冶金法,例如,钨、钼等难熔金属,虽使用熔炼法能制造,但比粉末冶金产品的晶粒要粗,纯度要低。



MIM 技术特点


MIM 结合了粉末冶金和塑料注射成形两种技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制, MIM利用金属粉末技术特点能烧结出致密,具良好机械性能及表面质量的机械零件。同时利用塑料注射成形技术能大批量,高效率地生产出许多具有复杂形状特征的零件。如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔,盲孔,凹台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法,精密铸造等工艺得到的。MIM 技术作为一种制造高质量精密零件的注射成形技术,具有常规粉末冶金机加工和精密铸造方法无法比拟的优越性。


1、可成型高度复杂结构的结构零件

MIM是同塑料注塑一样实现复杂零件的灵活设计。复杂的零部件可以做到交叉的通孔,锥形的外表面,盲孔,内外螺纹,表面滚花等附加的产品特征,这些复杂特征的零部件在MIM工艺生产中都可以轻松完成。在客户新产品设计之初,只需模具的设计花费精力。而传统金属加工一般是金属板通过车、铣、刨、磨、钻、镗等加工成产品;由于技术成本和时间成本问题,这类产品难易做到复杂结构。


2、MIM注射成形制品微观组织均匀、密度高、性能、尺寸

一般情况下,压制产品的密度最高只能达到理论密度的85%;MIM技术得到的产品密度达到96%以上。对于一些精密且非常小的零部件来说,MIM技术最适合,产品重量范围从0.1到250克,50克是最经济的重量。0.01克产品现在也可以生产。因为原料粉末价格的因素,大于100克的产品成本可能会上升。2到6毫米的壁厚对MIM来说是最合适的。

3、效率高,易于实现大批量和规模化生产

模具设计是MIM的困难和最重要的环节,但是从模具和开发投入费用考虑,如果产品量太少,费用分摊到产品,单价就会难以接受。如果生产的产品可以达到量产,比如汽车领域、医疗领域、电动机领域、家电领域等都是人们生活必不可少的,所需要的数量非常之多,最好采用MIM技术,数量越大越能体现成本的优势。


4、适用材料范围宽,应用领域广阔铁基,低合金,高速钢,不锈钢,克阀合金,硬质合金等都适合MIM成型。

5、大幅度节约原料

一般金属加工成型金属利用率比较低,比如:乐视MAX手机金属外壳原料利用率不足10%,大部分铝合金成为碎屑。MIM能够大幅度提高原材料利用率,理论上为100%的利用。

同时MIM能应用的材料范围非常广泛,从不锈钢、低合金钢、硬质合金、高比重合金到高温合金、钛合金、陶瓷和金属基复合材料。从性能上需要接近全致密、难切削加工的材料、非标准的材料,好的表面粗糙度以及更清晰的结构特征细节等,都适合考虑采用MIM工艺。

6、MIM工艺采用微米级细粉末

既能加速烧结收缩,有助于提高材料的力学性能,延长材料的疲劳寿命,又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。


在国内粉末冶金技术已相对比较成熟,尤其是东睦集团,是全球PM(粉末冶金)、MIM(金属注射成形)龙头,也是全球唯一一家PM与MIM产业规模同时达到10亿以上的企业,做为连云港东睦新材料有限公司,在2021年大力拓展MIM金属注射,新建厂房210亩,于今年投产,预计产能突破1.6亿,作为一种新的成型工艺,在机械、医疗和电子领域得到广泛的应用,同样在汽车领域也有较多的应用。


下面附图列举MIM技术生产的零部件:涡轮增压零部件、被动安全系统、调节环、喷油嘴零件、叶片、座椅调节、变速杆、齿轮箱、车锁、传感器、安全气囊、安全带调节器、点火开关、倒车档、活动车顶部件、助力转向部件、医疗器械、发动机摇臂系统......


 
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