Rezanje strojne obdelave delov metalurgije v prahu (P / M)

Uporaba postopka metalurgije prahu (P / M) za izdelavo delov za avtomobilske elektroenergetske sisteme še naprej narašča. Deli, izdelani po P / M postopku, imajo številne pomembne in edinstvene prednosti. Preostala porozna struktura, ki je namerno ostala v teh delih, je dobra za samopodmazovanje in zvočno izolacijo. Kompleksne zlitine, ki jih je težko ali nemogoče izdelati s tradicionalnim postopkom ulivanja, je mogoče izdelati z uporabo P / M tehnologije. Deli, izdelani s to tehnologijo, imajo ponavadi malo ali nič predelovalne zmogljivosti, zaradi česar so cenejši in manj odpadkov v materialih. Žal je za privlačnostjo teh lastnosti težko izdelati P / M dele.

Čeprav je eden od prvotnih namenov P / M industrije, da odpravi vso predelavo, ta cilj še ni dosežen. Večina delov je lahko le "blizu končne oblike" in še vedno potrebuje nekaj dodelave.

Vendar je v primerjavi z odlitki in odkovki majhna količina materiala, ki ga je treba odstraniti iz P / M delov, tipičen material, odporen proti obrabi.

Porozna struktura je ena od značilnosti, zaradi katere imajo p / M deli širok spekter uporabe, porozna struktura pa bo škodovala tudi življenjski dobi orodja. Porozna struktura lahko shrani olje in zvok, vodi pa tudi do mikro prekinitvenega rezanja. Pri premikanju naprej in nazaj od odprtine do trdnih delcev konica orodja neprekinjeno trči, kar lahko privede do zelo majhne deformacije loma zaradi utrujenosti in drobnega roba vzdolž rezalnega roba. Da je stvar še hujša, so delci običajno zelo trdi. Tudi če je makro trdota izmerjenega materiala med 20 in 35 stopinjami, je velikost delcev komponente kar 60 stopinj. Ti trdi delci povzročajo močno in hitro obrabo robov. Številni p / M deli so toplotno obdelani, trdota in trdnost materiala pa sta po toplotni obdelavi večji. Na koncu bo zaradi materiala za sintranje in toplotno obdelavo ter uporabljenih plinov površina materiala vsebovala trde in odporne na obrabo okside in / ali karbide.

Zmogljivost delov P / M

Večina lastnosti delov P / M, vključno z obdelovalnostjo, ni povezana samo s kemično sestavo zlitine, temveč tudi s stopnjo poroznosti porozne strukture. Poroznost mnogih strukturnih delov je do 15% ～ 20%. Poroznost delov, ki se uporabljajo kot filtrirne naprave, je lahko do 50%. Na drugem koncu serije je poroznost kovanih ali kolčnih delov le 1% ali manj. Ti materiali postajajo še posebej pomembni v avtomobilski in letalski industriji, saj lahko dosežejo višjo raven trdnosti.
Natezna trdnost, žilavost in žilavost zlitine P / M se bodo povečali s povečanjem gostote, obdelovalnost pa se lahko tudi izboljša, ker poroznost škoduje konici orodja.
Povečanje stopnje poroznosti lahko izboljša zvočno izolativnost delov. Nihanje dušenja v standardnih delih se pri P / M delih bistveno zmanjša, kar je zelo pomembno za obdelovalne stroje, dušilke za klimatske naprave in pnevmatska orodja. Visoka poroznost je potrebna tudi za samomazalna orodja.

Težave pri obdelavi

Čeprav je eden od ciljev nenehnega razvoja P / M industrije odprava strojne obdelave, ena glavnih atrakcij P / M postopka pa je, da je potrebna le majhna količina obdelave, mnogi deli še vedno potrebujejo naknadno obdelavo večja natančnost ali boljša površinska obdelava. Na žalost je obdelava teh delov izredno težka. Večino naletelih težav povzroča poroznost. Poroznost vodi do mikro utrujenosti rezalnega roba. Rezalni rob se nenehno reže navznoter in navzven. Prehaja med delci in luknjami. Ponavljajoči se majhni udarci vodijo do majhnih razpok na rezalnem robu.

Te utrujenostne razpoke rastejo, dokler se rezalni rob ne zruši. Ta vrsta mikro sekancev je običajno zelo majhna in ponavadi kaže normalno abrazivno obrabo.
Poroznost zmanjša tudi toplotno prevodnost delov P / M, kar povzroči visoko temperaturo na rezalnem robu ter povzroči obrabo in deformacijo kraterja. Notranje povezana porozna struktura zagotavlja pot za izpust rezalne tekočine iz območja rezanja. To lahko povzroči vroče razpoke ali deformacije, zlasti pri vrtanju.

Povečanje površine zaradi notranje porozne strukture vodi tudi do oksidacije in / ali karbonizacije med toplotno obdelavo. Kot smo že omenili, so ti oksidi in karbidi trdi in odporni proti obrabi.

Porozna struktura povzroča tudi odpoved odčitka trdote dela, kar je izjemno pomembno. Ko namerno izmerimo makro trdoto dela P / M, vključuje faktor trdote luknje. Porozna struktura vodi do propada konstrukcije in daje napačen vtis razmeroma mehkih delov. Delci so veliko trši. Kot je opisano zgoraj, je razlika dramatična.

Obstoj vključkov v delih PM je tudi neugoden. Med obdelavo se bodo ti delci povlekli s površine in pri drgnjenju pred orodjem na površini dela nastanejo praske ali praske. Ti vključki so običajno veliki, tako da na površini dela ostanejo vidne luknje.

Razlika v vsebnosti ogljika vodi v nedoslednost obdelovalnosti. Na primer, vsebnost ogljika v zlitini fc0208 je od 0.6% do 0.9%. Serija materialov z 0.9% vsebnostjo ogljika je razmeroma trda, kar ima za posledico slabo življenjsko dobo orodja. Druga serija materialov z 0.6% vsebnostjo ogljika ima odlično življenjsko dobo orodja. Obe zlitini sta znotraj dovoljenega območja.

Končni obdelovalni problem je povezan z vrsto rezanja, ki se pojavi na P / M delu. Ker je del blizu končne oblike, je globina reza običajno zelo majhna. To zahteva prost rezalni rob. Nabiranje sekancev na rezilu pogosto vodi do mikro drobljenja.

Predelovalna tehnologija

Za premagovanje teh težav se uporablja več tehnologij (edinstvenih za industrijo). Površinska porozna struktura je pogosto zaprta z infiltracijo. Običajno je potrebno dodatno brezplačno rezanje. V zadnjem času se uporabljajo izboljšane tehnike proizvodnje prahu, namenjene povečanju čistosti prahu in zmanjšanju oksidov in karbidov med toplotno obdelavo.

Porozno strukturo zaprte površine dosežemo s kovinsko (običajno bakreno) ali polimerno infiltracijo. Ugibalo se je, da infiltracija deluje kot mazivo. Večina eksperimentalnih podatkov kaže, da je resnična prednost zapiranje površinske porozne strukture in s tem preprečevanje mikro utrujenosti rezalnega roba. Zmanjšanje trepetanja izboljša življenjsko dobo orodja in površinsko obdelavo. Najbolj dramatična uporaba infiltracije kaže na 200% povečanje življenjske dobe orodja, ko je porozna struktura zaprta.

Znano je, da dodatki, kot so MNS, s, MoS2, MgSiO3 in BN, podaljšujejo življenjsko dobo orodja. Ti dodatki izboljšajo obdelovalnost tako, da ostružkom olajšajo ločevanje od obdelovanca, lomijo ostružke, preprečujejo kopičenje ostružkov in mažejo rezalni rob. Povečanje količine dodatkov lahko izboljša obdelovalnost, zmanjša pa trdnost in žilavost.

Tehnologija razprševanja v prahu za nadzor sintranja in toplotne obdelave peči omogoča izdelavo čistega prahu in delov, kar zmanjša pojavnost vključkov in površinskih oksidnih karbidov.

Material za orodje

Najpogosteje uporabljena orodja v P / M industriji so materiali, ki so ob pogoju dobre površinske obdelave odporni proti obrabi, odporni proti razpokam in brez ostružkov. Te značilnosti so uporabne za kakršno koli obdelavo, zlasti za P / M dele. Materiali za orodje, vključeni v to kategorijo, so orodja s kubičnim borovim nitridom (CBN), neprevlečeni in prevlečeni kermeti ter izboljšani prevlečeni sintrani cementirani karbidi.

Orodja CBN so privlačna zaradi svoje visoke trdote in odpornosti proti obrabi. To orodje se že vrsto let uporablja pri obdelavi jekla in litega železa s trdoto Rockwell 45 in več. Zaradi edinstvenih lastnosti P / M zlitine in pomembne razlike med mikrotrdoto in makrotrdoto pa lahko orodja CBN uporabimo za P / M dele s trdoto Rockwella 25. Ključni parameter je trdota delcev. Ko trdota delcev preseže Rockwell 50 stopinj, so na voljo orodja CBN ne glede na vrednost makro trdote. Očitna omejitev teh orodij je pomanjkanje žilavosti. V primeru občasnega rezanja ali velike poroznosti je potrebna ojačitev robov, vključno z negativnim posnemanjem in težkim brušenjem. Preprosto lahko rezanje lahko naredite z brušenim rezalnim robom.

Obstaja več materialov CBN, ki so učinkoviti. Material z najboljšo žilavostjo je v glavnem sestavljen iz celotnega CBN. Imajo odlično žilavost, zato jih lahko uporabimo za grobo obdelavo. Njihove omejitve so običajno povezane s površinsko obdelavo. V veliki meri jo določajo posamezni delci CBN, ki sestavljajo orodje. Ko delci odpadejo z rezalnega roba, bodo vplivali na površino materiala obdelovanca. Vendar ni tako resno, da orodje za drobne delce pade z enega delca.

Običajno uporabljeni material CBN vsebuje visoko vsebnost CBN in srednje velikost delcev. Končno rezilo CBN je drobnozrno in vsebnost CBN je nizka. Najučinkovitejši so, kadar sta potrebna lahka razrez in površinska obdelava ali kadar je zlitina, ki se obdeluje, še posebej trda.

V mnogih aplikacijah rezanja je življenjska doba orodja neodvisna od vrste materiala. Z drugimi besedami, kateri koli material CBN lahko doseže podobno življenjsko dobo orodja. V teh primerih izbira materiala temelji predvsem na najnižjih stroških posameznega rezalnega roba. Eno okroglo rezilo ima celotno zgornjo površino CBN in ima lahko štiri ali več rezalnih robov, kar je ceneje od štirih vstavljenih rezil CBN.

Kadar je trdota P / M delov nižja od Rockwellovega 35 stopinj in je trdota delcev v razponu, je navadno ena izmed možnosti tudi kermet. Kermeti so zelo trdi, lahko učinkovito preprečijo nabiranje čipov in prenesejo visoke hitrosti. Poleg tega imajo kermeta že od nekdaj za hitro in končno obdelavo jekla in nerjavečega jekla ponavadi idealne geometrijske utore, primerne za tesno oblikovane dele.

Današnji kermeti so v metalurgiji zapleteni in vsebujejo do 11 legirnih elementov. Običajno so sintrani iz delcev TiCN in Ni Mo lepila. TiCN zagotavlja trdoto, odpornost proti nabiranju in kemično stabilnost, ki so pomembni za uspešno uporabo kermetov. Poleg tega imajo ta orodja običajno visoko vsebnost lepila, kar pomeni, da imajo dobro žilavost. Z eno besedo imajo vse značilnosti učinkovite obdelave P / M zlitine. Učinkovitih je več vrst kermetov, tako kot sintrani cementirani karbid iz sintetiziranega volframovega karbida, večja kot je vsebnost veziva, boljša je žilavost.

Znan razmeroma nov razvoj je, da odlaganje kemičnih hlapov s srednjo temperaturo (mtcvd) daje prednost tudi industriji P / M. Mtcvd ohranja vso odpornost proti obrabi in odpornost proti kraterju pri tradicionalnem nanašanju kemičnih hlapov (CVD), hkrati pa objektivno izboljša žilavost. Povečanje žilavosti v glavnem izhaja iz zmanjšanja razpok. Prevleka se nanese pri visoki temperaturi in nato ohladi v peči. Premaz vsebuje razpoke, ko orodje doseže sobno temperaturo zaradi neenakomerne toplotne razteznosti. Podobno kot praske na ravnem steklu te razpoke zmanjšajo trdnost rezalnega roba. Nižja temperatura nanašanja mtcvd vodi k nižji pogostosti razpok in boljši žilavosti rezalnega roba.

Če imata podlaga s premazom CVD in prevleko mtcvd enake lastnosti in oblogo robov, je mogoče dokazati razliko njihove žilavosti. Kadar se uporablja v aplikacijah, kjer je potrebna žilavost robov, je zmogljivost premaza mtcvd boljša od lastnosti prevleke CVD. Pri analizi je pri obdelavi P / M delov s porozno strukturo pomembna žilavost robov. Mtcvd premaz je boljši od CVD premaza.

Premaz za fizično nanašanje s paro (PVD) je tanjši in manj odporen proti obrabi kot premaz mtcvd ali CVD. Vendar PVD premaz lahko prenese pomemben vpliv pri uporabi. PVD prevleka je učinkovita, če je rezanje abrazivna obraba, CBN in kermeti so preveč krhki in zahtevajo odlično površinsko obdelavo.

Na primer, rezalni rob cementiranega karbida C-2 je mogoče obdelati fc0205 s hitrostjo črte 180 m / min in hitrostjo podajanja 0.15 mm / vrtljaj. Po obdelavi 20 delov lahko nabiranje čipov povzroči mikro kolaps. Ko se uporablja prevleka iz PVD titanovega nitrida (TIN), se kopičenje odrezkov omeji in podaljša življenjska doba orodja. Kadar se za ta preskus uporablja prevleka iz kositra, naj bi bile lastnosti abrazivne obrabe delov P / M učinkovitejše pri prevleki TiCN. TiCN ima skoraj enako odpornost na nabiranje čipov kot kositer, vendar je trši in bolj odporen na obrabo kot kositer.

Porozna struktura je pomembna in vpliva na obdelovalnost zlitine fc0208. Ko se porozna struktura in značilnosti spremenijo, imajo različni materiali orodij ustrezne prednosti. Ko je gostota majhna (6.4 g / cm3), je makrotrdota majhna. V tem primeru cementni karbid, prevlečen z mtcvd, zagotavlja najboljšo življenjsko dobo orodja. Mikro utrujenost rezalnega roba je zelo pomembna in žilavost roba je zelo pomembna. V tem primeru rezilo z dobro žilavostjo zagotavlja maksimalno življenjsko dobo orodja.

Pri izdelavi iste zlitine z gostoto 6.8 g / cm3 je abrazivna obraba pomembnejša od razpok na robovih. V tem primeru premaz mtcvd zagotavlja najboljšo življenjsko dobo orodja. Cementni karbid s prevleko s PVD se uporablja za preizkušanje dveh vrst izredno trdih delov in se pri dotiku rezalnega roba zlomi.

Ko se hitrost poveča (linearna hitrost je več kot 300 metrov na minuto), bodo kermeti in celo prevlečeni metali povzročili obrabo kraterja. Primernejši je prevlečen cementni karbid, zlasti kadar je žilavost prevlečenega cementnega karbida dobra. Mtcvd premaz je še posebej učinkovit za cementni karbid s površino, bogato s kobaltom.

Kermeti se najpogosteje uporabljajo pri obračanju in vrtanju. Cementirani karbidi s prevleko s PVD so idealni za obdelavo navojev, saj lahko pričakujemo nižje hitrosti in večjo pozornost pri nabiranju.

Prosimo, hranite vir in naslov tega članka za ponatis:Rezanje strojne obdelave delov metalurgije v prahu (P / M)  

Podjetje Minghe Casting se ukvarja z izdelavo in zagotavljanjem kakovostnih in visoko zmogljivih delov za ulivanje (kovinski deli za litje v glavnem vključujejo Tankostensko litje,Vroča komora Die Casting,Lito komora za tlačno litje), Okrogla storitev (tlačno litje,Cnc obdelava,Izdelava plesni, Površinska obdelava) .Pri nas se lahko obrnete na kakršno koli litje iz aluminija, ulivanje z magnezijem ali zamakom / cinkom in druge odlitke.

Vsi postopki se pod nadzorom ISO9001 in TS 16949 izvajajo na stotine naprednih strojev za tlačno litje, 5-osnih strojev in drugih naprav, od blastrov do pralnih strojev Ultra Sonic. Minghe nima samo napredne opreme, temveč tudi profesionalno opremo skupina izkušenih inženirjev, operaterjev in inšpektorjev, da uresničijo zasnovo stranke.

Pogodbeni proizvajalec ulitkov. Zmogljivosti vključujejo aluminijaste odlitke za hladno litje iz 0.15 lbs. do 6 lbs., hitra namestitev in obdelava. Storitve z dodano vrednostjo vključujejo poliranje, vibriranje, odstranjevanje brušenja, peskanje, barvanje, prevleka, premazovanje, sestavljanje in orodje. Materiali, s katerimi se dela, vključujejo zlitine, kot so 360, 380, 383 in 413.

Pomoč pri načrtovanju litja cinka / sočasne inženirske storitve. Po meri proizvajalec natančnih ulitkov iz cinka. Izdelujejo se lahko miniaturni ulitki, visokotlačni ulitki, ulitki z večdrsnimi kalupi, običajni ulitki iz kalupov, ulitki iz kalupov in neodvisni ulitki ter ulitki, zaprti z votlino. Ulitke lahko izdelate v dolžinah in širinah do tolerance +/- 24 in.  

Proizvajalec litja magnezija s certifikatom ISO 9001: 2015. Zmogljivosti vključujejo visokotlačno litje magnezija v litju do 200 ton vroče komore in 3000 ton hladilne komore, oblikovanje orodij, poliranje, oblikovanje, obdelava, barvanje v prahu in tekočini, popoln QA z možnostmi CMM , montaža, pakiranje in dostava.

Certifikat ITAF16949. Vključena je dodatna storitev kastinga naložbeno litje,vlivanje peska,Gravitacijsko ulivanje, Izlivanje izgubljene pene,Centrifugalno ulivanje,Vakuumsko litje,Trajno litje kalupov, .Zmožnosti vključujejo EDI, inženirsko pomoč, solidno modeliranje in sekundarno obdelavo.

Livarske industrije Študije primerov delov za: avtomobili, kolesa, letala, glasbeni instrumenti, plovila, optične naprave, senzorji, modeli, elektronske naprave, ohišja, ure, stroji, motorji, pohištvo, nakit, vrtalne naprave, telekomunikacije, razsvetljava, medicinske naprave, fotografske naprave, Roboti, skulpture, zvočna oprema, športna oprema, orodje, igrače in še več. 

Kaj vam lahko pomagamo naprej?

∇ Pojdite na domačo stran za Kitajska

By Proizvajalec tlačnega litja Minghe | Kategorije: Koristni članki |Material Tags: Ulivanje aluminija, Ulivanje cinka, Magnezijev liv, Ulivanje titana, Lito iz nerjavečega jekla, Ulivanje medenine,Bronasto litje,Predvajanje videa,Zgodovina podjetja,Lito litje iz aluminija | Komentarji izključeni