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粉末冶金制品與鑄造的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)孚菱機(jī)械小編今天帶您來了解一下:粉末冶金制品與鑄造的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
一、粉末冶金制品的優(yōu)勢對比。壓鑄: 在比較粉末冶金制品與鑄造時(shí),重要的是查看以下因素:質(zhì)量、重大影響、機(jī)械性能、成本、應(yīng)用。 粉末冶金制品和壓鑄都需要填充形成所需形狀的模具。然后成型零件被釋放——這個(gè)過程會影響零件和工具的設(shè)計(jì)。這就是相似之處結(jié)束的地方。在壓鑄中,熔融金屬被倒入模具中,在那里凝固。脫模后,它通常要經(jīng)過多次機(jī)械加工和熱處理。相比之下,粉末金屬工藝涉及使用冷粉末。(某些變體確實(shí)涉及加熱粉末,但不涉及加熱到熔點(diǎn)。)當(dāng)模具裝滿時(shí),上部工具下降以壓實(shí)粉末。然后模具打開,零件被彈出。許多粉末金屬零件然后經(jīng)過燒結(jié),將混合物融合成一個(gè)硬化的零件。 二、粉末冶金制品和壓鑄分開的地方 盡管這些工藝有相似之處,但粉末冶金制品的許多優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與鑄造的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)大不相同。 三、質(zhì)量 在壓鑄中,湍流液體充滿型腔。有時(shí)這會滯留空氣,導(dǎo)致未填充(您的材料未填充模具)。氧化皮會掉入液體中造成內(nèi)部缺陷,流線和孔隙很常見。為了在鑄造后驗(yàn)證完整性并檢測有缺陷的零件,有時(shí)您需要:泄漏測試、x射線、其他檢查。 粉末冶金制品的優(yōu)勢之一是一致性。每次循環(huán)都會將均勻重量的粉末沉積到模具中,并壓實(shí)至相同的密度。如果粉末金屬制造商遵循良好的內(nèi)務(wù)管理規(guī)范并避免粉末污染,則極不可能出現(xiàn)內(nèi)部缺陷。 第貳個(gè)優(yōu)勢是對微觀結(jié)構(gòu)的控制。在壓鑄中,這是由冷卻速度決定的,冷卻速度取決于表面積和體積等因素。粉末冶金制品可以更好地控制孔隙率和一致性,并能夠形成更精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)。為什么這對設(shè)計(jì)師很重要?這使它特別擅長生產(chǎn)堅(jiān)硬、堅(jiān)韌的部件——想想高速鋼工具。 四、重大影響 壓鑄常用于有色金屬材料,例如:鋁、鎂、鋅 這主要是因?yàn)檫@些金屬的熔點(diǎn)低。 粉末冶金制品在材料使用和合金選擇方面具有更大的靈活性。 特別是,雖然有“標(biāo)準(zhǔn)”粉末金屬材料,但混合粉末也是可行的。這允許創(chuàng)造特定的特性——例如電機(jī)組件的高磁性能——和高熔點(diǎn)金屬粉末。粉末金屬通常由以下材料中的一種組成:不銹鋼、鐵、鎳、鈦、銅、硅、磷。 五、機(jī)械性能 與其他一些工藝相比,壓鑄提供了很好的成型能力。但是,您可以利用幾乎與粉末冶金制品相同的設(shè)計(jì)可能性,但具有更好的機(jī)械性能?纯茨碾姶旁O(shè)計(jì)并問問自己:您通過壓鑄獲得的較小成型優(yōu)勢是否值得您在上面和下面看到的其他品質(zhì)的妥協(xié)? 用于壓鑄的材料沒有磁性。除非它們被設(shè)置在由另一種金屬制成的另一個(gè)組件內(nèi),否則那里沒有磁性適用性。然而,粉末金屬具有多種可用的磁性材料。壓鑄件的另一個(gè)問題是它們脆弱且容易破碎。壓鑄部件的主要材料——鋅和鋁——是相對較軟的金屬,這無濟(jì)于事。粉末金屬零件,通常由某種形式的鋼制成,經(jīng)得起更多的濫用。使用強(qiáng)度更高的材料可以用更少的材料實(shí)現(xiàn)相同的形狀,這可以節(jié)省電機(jī)設(shè)計(jì)的空間和重量。 六、成本 組件設(shè)計(jì)是成本的主要驅(qū)動因素,盡管可以定制設(shè)計(jì)以適應(yīng)的成型工藝。但是,壓鑄和粉末冶金制品之間存在差異,這些差異具有顯著的成本影響。 材料使用/產(chǎn)量。粉末冶金制品的廢品率較低,這在使用銅和不銹鋼等高價(jià)值材料時(shí)具有巨大的優(yōu)勢 二次加工。壓鑄零件幾乎總是需要修整以去除毛邊,再加上一些機(jī)加工操作和可能的熱處理。大多數(shù)粉末金屬零件幾乎不需要二次加工。 能源消耗。熔化金屬是能源密集型的,對于熔點(diǎn)較高的材料更是如此。雖然燒結(jié)也是能源密集型的,但與鑄造相比,燒結(jié)的總消耗量可能更少。 七、應(yīng)用 我們中的許多人在成長過程中都玩過火柴盒車。這是壓鑄的一個(gè)例子。汽車的金屬外殼是一個(gè)復(fù)雜的形狀,非常適合這個(gè)過程。(可悲的是,現(xiàn)在火柴盒汽車是塑料的。)多年來,壓鑄的其他更重要的用途包括:汽車上的標(biāo)志、火車車輪壓鑄、二沖程發(fā)動機(jī)中的桿。 八、考慮兩個(gè)過程 粉末冶金制品和壓鑄都是近凈成形工藝。(雖然我們認(rèn)為粉末冶金制品可以制造出真正的凈形狀零件。)然而,在許多情況下,粉末冶金制品比鑄造具有明顯的優(yōu)勢。在處理高價(jià)值和高熔點(diǎn)材料時(shí),粉末冶金制品工藝的優(yōu)勢尤為明顯。請記住,這種金屬加工工藝在材料使用方面提供了更大的靈活性——因此擴(kuò)展了您對汽車部件和其他幾種應(yīng)用的設(shè)計(jì)可能性。 |