Powder málmvinnsla, sem forn og kraftmikill háþróaður efnisblöndur og myndunartækni, er upprunnin frá fornri keramik undirbúningstækni og járngerð tækni, þar til 1909, tilkomu Powder Metallurgy Ductile Wungsten markaði tilkomu nútíma duftmálmvinnslutímabilsins. Í meira en hundrað ár hefur duftmálmvinnslutækni þróast kröftuglega og margs konar mikilvæg ný efni og lykilvörur hafa komið stöðugt fram og orðið ein af ómissandi mikilvægum verkfræðitækni í þjóðarbúskapnum og vísindum og tækni.
Einkenni og kostir duftmálms
Púður málmvinnsla er tækni sem notar málmduft (eða blöndu af málmi og ekki - málmdufti) til að framleiða málmefni, samsett efni og ýmsar tegundir af vörum með mótun og sintrunarferlum sem hráefni.
Í samanburði við hefðbundið bræðslu- og steypuferli hefur duft málmvinnsla marga kosti. Annars vegar getur það í raun forðast mögulega aðgreiningu íhluta í bræðsluferlinu og tryggt samræmda efnissamsetningu, svo að fá stöðugri og framúrskarandi frammistöðu. Aftur á móti getur duft málmvinnsla náð nálægt - nettómyndun, dregið mjög úr síðari vinnsluferli og efnisúrgangi. Samkvæmt viðeigandi tölfræði um gagna getur efnisnýtingarhlutfall hlutanna framleiddur með duft málmvinnsluferli náð meira en 90%, en efnisnýtingarhlutfall hefðbundinnar vinnsluaðferðar er venjulega aðeins 30%-50%, sem dregur ekki aðeins úr framleiðslukostnaði, heldur bætir einnig framleiðslugetu og passar við græna þróunarhugtakið nútíma framleiðsluiðnaðar. Að auki, með því að stilla duftsamsetninguna, agnastærð og undirbúningsferli, er hægt að veruleika nákvæma stjórnun efniseiginleika til að mæta þörfum mismunandi sviða fyrir sérstaka eiginleika efnisins, svo sem mikinn styrk, mikla hörku, háhitaþol, tæringarþol osfrv.
Helsta ferli málmvinnslu dufts
(I) Undirbúningur dufts
Vélrænni muldisaðferð: Treystu á vélrænan kraft til að hindra málm eða ál brotið í duft, einfaldan búnað, litlum tilkostnaði, stórum ávöxtun, en duftformið er óreglulegt, breið dreifing agnastærðar, auðvelt að koma á óhreinindum.
Abulization aðferð: Bráðinn málmvökvi með háu - þrýstingsgasi (köfnunarefni, argon) eða hátt - hraða vatnsrennsli úða í litla dropa, kæld og storknuð í duft. Gas atomization duft hefur mikla kúlulaga lögun, góðan vökva, hentugur fyrir afkastamikla hluta; Aðferð við vatnseinkenni með litlum tilkostnaði, miklum skilvirkni, óreglulegu duftformi, sem oft er notað í venjulegu stáldufti og afurðum með litla afköst kröfur.
Minnkunaraðferð: Notkun vetnis, kolmónoxíðs og önnur afoxunarefni til að draga úr málmoxíði í duft, mikla hreinleika, mikla virkni, mikla sintrunarvirkni, lágt hitastig, en framleiðslan þarfnast mikils hitastigs og sértækra andrúmslofts, búnaðar stór fjárfesting, mikill kostnaður.
Rafgreiningaraðferð: Rafgreiningar málmsaltlausn eða bráðið salt, þannig að málmjónir í bakskautsúrköstum í duft, mikla hreinleika, fínan og samræmda, hentugur fyrir sviði mikillar hreinleika og kröfur um agnastærð, svo sem rafræn efni, en lítil framleiðsla, mikil orkunotkun, mikill kostnaður.
(2) myndast
Mótun: Settu málmmeðferðarduftið í mótið, mótun þrýstingsþjöppunar, skref þar á meðal duft, ýtt, losun, hentar fyrir einfalda lögun, miklar nákvæmni kröfur afurða, svo sem gír. Kostirnir eru einfaldur búnaður, mikill skilvirkni, lítill kostnaður, fjöldaframleiðsla; Erfitt er að hanna flóknar vörur og framleiða, einsleitni.
Isostatic þrýstingsmótun: Notkun fljótandi samræmdra þrýstings flutnings, dufthlaðið teygjanlegt mold setti háþrýstingsskipamótun. Kaldur isostatic þrýstingur við stofuhita er hentugur fyrir vörur með flókna lögun og kröfur um mikla þéttleika; Hitauppstreymi þrýstingur virkar við háan hita og háþrýsting samtímis fyrir hátt - frammistöðu geimferðaefni. Kosturinn er sá að vöruþéttleiki er einsleitur, hentugur fyrir stórar flóknar vörur; Búnaðurinn er dýr, löng hringrás og mikill kostnaður.
Mótun innspýtingar: Blanda málmdufti og lím í innspýtingarefni og sprauta vél í mygluhol, það er hentugur til að framleiða mikla nákvæmni flókna litla hluta eins og rafræna íhluti. Kostirnir eru mikil mótun skilvirkni og nákvæmni, hentugur fyrir fjöldaframleiðslu; Val og fjarlægja lím er erfitt og óviðeigandi meðferð hefur áhrif á afköst afurða.
(3) innheimtu
Hefðbundin sintrun: Hitið billet við viðeigandi hitastig og andrúmsloft (vetni, köfnunarefni, tómarúm osfrv.) Til að sameina duftagnirnar og bæta þéttleika og styrk. Vetnis andrúmsloft til að fjarlægja óhreinindi, köfnunarefnisoxun, tómarúm hentar fyrir miklar kröfur um súrefnisinnihald.
Heitþrýstingur sintrun: sintrunþrýstingur, í sérstökum búnaði, myglu með grafít og öðru efni. Vörur sem geta dregið úr sintrunarhitastiginu, stytt tímann og fengið meiri þéttleika og afköst eru oft notaðar við undirbúning hátt - afköst keramik og önnur efni.
Losun plasma sintering (SPS): Búðu til losunarplasma og joule hitaðu hratt hitað sintrun með púlsstraumi. Það getur fjarlægt óhreinindi á yfirborði agna, virkjað yfirborðið, hitað upp fljótt (100-1000 gráðu / mín.), Stuttur tími (nokkrar mínútur til nokkrar mínútur), getur hindrað kornvöxt og er notað til að undirbúa nanóefni.
Umsóknarsvið duft málmvinnslu tækni
(1) Aerospace Field
Aerospace hefur strangar kröfur um efnislega afköst og duft málmvinnslutækni uppfyllir bara kröfurnar. Powder Metallurgy Superalloy er notað til að framleiða lykilhluta eins og hverfla diska og blað, svo sem hverfla diskinn af F119 vélinni af pucompany, og duft málmvinnsla nikkel byggð Superalloy er notuð til að bæta afköst vélarinnar og áreiðanleika. Með litlum þéttleika, miklum styrk og tæringarþol, er duft málmvinnslu títanblöndu notað til að framleiða burðarhluta eins og loftfarsvænu og fuselage ramma til að draga úr þyngd flugvéla og bæta eldsneytisnýtingu og afköst flugs.
(2) Bifreiðaframleiðslusvið
Powder málmvinnsluhlutar eru mikið notaðir í bifreiðavél, gírkassa og hemlakerfi. Ventilhringurinn, leggurinn og stimplahringurinn í vélinni eru úr kopargrunni eða járngrindar ál, sem þolir háan hita og háan þrýsting og bæta afköst og líf vélarinnar; Sendingbúnaðinn og samstillingin hafa mikla nákvæmni og góðan styrk, gera gírinn færast meira og bæta skilvirkni bremsunnar, með góðum núningi og slitþol og öryggi bremsu.
(3) Svið rafrænna upplýsinga
Með þróun rafeindabúnaðar í litla, léttan og afkastamikla, er duft málmvinnslutækni notað meira. Mjúk segulduft málmvinnsluefni eru notuð til að framleiða rafræna íhluti eins og spennara og inductors; Powder Metallurgy Metal Matrix Composites eins og kopar - wolfram og kopar - mólýbden eru notuð fyrir hitadreifingu undirlag og umbúðir hýning á háu - rafeindatækjum; Powder málmvinnsla snertiefni eru notuð við rafrofa og gengi til að tryggja að örvandi hringrás opnun og brot.
Fe - Silicon - nikkel segulduftkjarni (KNF)
(4) Vélræn framleiðslusvið
Powder málmvinnslutækni er notuð til að framleiða gíra, legur og aðra vélræna hluti. Powder málmvinnslubúnaður hefur mikla nákvæmni, slétta sendingu og háan nýtingarhlutfall; Powder Metallurgy Bearing er sjálf - smurning og slit - ónæmur, hentugur fyrir lágan hraða, mikið álag og lágan hávaða. Við sérstök vinnuaðstæður getur olíulög viðhaldið góðum afköstum og bætt áreiðanleika og þjónustulífi búnaðar.
(5) Svið lækningatækja
Hvað varðar ígræðslur er duft málmvinnsla títanblöndu notuð til að búa til gervi liða o.s.frv., Sem porous uppbygging getur stuðlað að vexti beinfrumna og dregið úr hættu á losun ígræðslu. Skurðaðgerðartæki eru gerð úr duftmálmvinnslu háu - hraðastáli og ryðfríu stáli, með meiri hörku, slitþol og tæringarþol, og geta einnig búið til flókin lögun tæki. Í tannlækningum hafa gervitennur góðan styrk, hörku og fagurfræði. Tannígræðslur nota duft málmvinnslu títan eða títan ál, sem getur bætt árangur ígræðslu. Orthodontic festingin notar duft málmvinnslu ryðfríu stáli eða nikkel - títanblöndu, sem getur beitt af krafti nákvæmlega.
(6) Nýr orkugeiri
Hvað varðar litíum - jón rafhlöður, geta bakskautsefni eins og litíum járnfosfat og þríhyrningsefni sem framleidd eru með duftmálmvinnslu tækni bætt orkuþéttleika og hleðslu og losun skilvirkni rafhlöður. Á sviði eldsneytisfrumna geta geðhvarfasýktarplötur framleiddar með duft málmvinnsluferli og hvata burðarefni með hátt sérstakt yfirborðssvæði bætt árangur eldsneytisfrumna og dregið úr kostnaði. Í vindorkuframleiðslunni geta gírkassarnir, legur og aðrir hlutar framleiddir af duftmálmvinnslu viðhaldið stöðugum afköstum í hinu hörðu umhverfi og lengt þjónustulífi búnaðarins.
Framfarir í Powder Metallurgy Technology
(1) Fusion of Metal Additive Manufacturing (3D prentun) og duft málmvinnsla
Metal aukefnaframleiðslutækni hefur þróast hratt á undanförnum árum og samsetning þess við duft málmvinnslu hefur komið með nýtt bylting til framleiðslu á flóknum hlutum. Með þrívíddarprentunartækni er hægt að safna málmdufti beint og mynda lag með lag til að framleiða hluta með flókinni innri uppbyggingu og persónulega hönnun. Þessi tækni dregur ekki aðeins úr efnislegum úrgangs- og vinnsluferlum, heldur gerir það einnig kleift að framleiða hluta sem erfitt er að framleiða, svo sem flókin blað með loftvélum.
(2) Nano - Powder Metallurgy Technology
Með þróun nanotechnology hefur nano - duft málmvinnslutækni komið fram. Nanoscale málmduft hefur einkenni stórs sértæks yfirborðs, mikil virkni, stór sintrunar drifkraftur og getur útbúið nanostructured efni með framúrskarandi vélrænni, raf- og segulmagnaðir eiginleika. Sem stendur hefur Nano - duft málmvinnslutækni náð ótrúlegum framförum við undirbúning afkastamikils segulmagns, ofurleiðandi efna og hástyrks málmblöndur.
(3) Nýsköpun á powder málmvinnslu
Með því að bæta ýmsum auknum stigum (svo sem keramikagnum, trefjum osfrv.) Við málmduftið er framleitt duftið málmvinnsluefni með framúrskarandi afköst. Þessi samsettu efni sameina kosti málms og aukins áfanga, hafa einkenni mikils styrks, mikillar hörku, góðs slitþols, hás hitastigs og annarrar viðnáms og eru mikið notuð í geimferða, bifreiðaframleiðslu, vélaverkfræði og öðrum sviðum. Sem dæmi má nefna að samsett efni á ál fylkinu, sem framleitt var með því að bæta við kísil karbíð agnum við álfelgur duftið bætir verulega styrk og hörku, en viðheldur lágum þéttleikaeinkennum álblandsins.
Þegar litið er fram á veginn, með stöðugum framvindu vísinda og tækni, er búist við að duft málmvinnslutækni nái byltingum á fleiri nýjum sviðum og samþættingin við aðra skurði - Edge Technologies verður enn frekar dýpkuð. Á sviði greindra framleiðslu, skammtaefnis og lífeindafræðilegrar verkfræði hefur duft málmvinnslutækni möguleika á að skapa meira - afköst og fjöl - virkni og íhluti, sem veita nýstárlegar lausnir á alþjóðlegum áskorunum, svo sem orkukreppu, umhverfisvernd og heilsu manna. Það má spá fyrir um að duftmálmvinnslutækni muni gegna mikilvægara hlutverki í framtíðar iðnaðarþróun og félagslegum framförum.
