Tall de mecanitzat de peces de metal·lúrgia de pols (P / M)

L'ús del procés de metal·lúrgia de pols (P / M) per fabricar peces per a sistemes d'energia automotriu continua creixent. Les peces fabricades pel procés P / M tenen molts avantatges importants i únics. L'estructura porosa residual intencionadament deixada en aquestes parts és bona per a l'auto-lubricació i l'aïllament acústic. Els aliatges complexos que són difícils o impossibles de fabricar mitjançant el procés de fosa tradicional es poden produir mitjançant la tecnologia P / M. Les peces fabricades amb aquesta tecnologia solen tenir poca o cap capacitat de processament, cosa que les fa més barates i amb menys residus de materials. Malauradament, darrere de l'atracció d'aquestes característiques, les peces P / M són difícils de mecanitzar.

Tot i que una de les intencions originals de la indústria P / M és eliminar tots els processos, aquest objectiu encara no s’ha assolit. La majoria de les peces només poden estar "a prop de la forma final" i encara necessiten un acabat.

No obstant això, en comparació amb peces de fosa i forjats, una petita quantitat de material que cal eliminar de les peces P / M és un material típic resistent al desgast.

L’estructura porosa és una de les característiques que fan que les peces p / M tinguin un ampli ventall d’usos, però la vida útil de l’eina també es veurà deteriorada per l’estructura porosa. L’estructura porosa pot emmagatzemar oli i so, però també comporta un tall micro intermitent. Quan es mou cap endavant i cap enrere del forat a les partícules sòlides, la punta de l’eina impacta contínuament, cosa que pot provocar una deformació de la fractura per fatiga molt petita i un col·lapse fi de la vora al llarg del tall. Per empitjorar les coses, les partícules solen ser molt dures. Fins i tot si la macro duresa del material mesurat és d'entre 20 i 35 graus, la mida de les partícules del component és de fins a 60 graus. Aquestes partícules dures provoquen un desgast sever i ràpid de les vores. Moltes parts de p / M són tractables tèrmicament i la duresa i resistència del material són més elevades després del tractament tèrmic. Finalment, a causa de la tecnologia de sinterització i tractament tèrmic i dels gasos utilitzats, la superfície del material contindrà òxids i / o carburs durs i resistents al desgast.

Rendiment de peces P / M

La majoria de les propietats de les peces P / M, inclosa la mecanització, no estan relacionades només amb la composició química de l'aliatge, sinó també amb el nivell de porositat de l'estructura porosa. La porositat de moltes parts estructurals és de fins al 15% ± 20%. La porositat de les peces utilitzades com a dispositius de filtració pot arribar fins al 50%. A l’altre extrem de la sèrie, la porositat de les peces forjades o de maluc és només de l’1% o menys. Aquests materials estan adquirint una importància especial en aplicacions per a automoció i avions, ja que poden aconseguir nivells de resistència més alts.
La resistència a la tracció, la duresa i la ductilitat de l'aliatge P / M augmentaran amb l'augment de la densitat, i també es pot millorar la maquinabilitat, ja que la porositat és perjudicial per a la punta de l'eina.
L'augment del nivell de porositat pot millorar el rendiment d'aïllament acústic de les peces. L'oscil·lació d'amortiment en les peces estàndard es redueix significativament en les peces P / M, cosa molt important per a màquines-eina, bufadors d'aire condicionat i eines pneumàtiques. També és necessària una alta porositat per als engranatges autolubricats.

Dificultats en el mecanitzat

Tot i que un dels objectius del desenvolupament continu de la indústria P / M és eliminar el mecanitzat i un dels principals atractius del procés P / M és que només es necessita una petita quantitat de processament, moltes parts encara necessiten post-tractament per obtenir major precisió o millor acabat superficial. Malauradament, mecanitzar aquestes peces és extremadament difícil. La majoria dels problemes trobats són causats per la porositat. La porositat provoca una micro fatiga de la punta. L’avantguarda es retalla i entra constantment. Passa entre partícules i forats. Un petit impacte repetit provoca petites esquerdes al tall.

Aquestes esquerdes de fatiga creixen fins que es col·lapsa l’avantguarda. Aquest tipus de vora de microesquer sol ser molt petit i sol mostrar un desgast abrasiu normal.
La porositat també redueix la conductivitat tèrmica de les peces P / M, cosa que provoca una alta temperatura a la vora de tall i provoca desgast i deformació del cràter. L'estructura porosa connectada internament proporciona un camí per a la descàrrega de fluid de tall des de la zona de tall. Això pot provocar esquerdes o deformacions calentes, especialment en perforacions.

L'augment de la superfície causada per l'estructura porosa interna també condueix a l'oxidació i / o carbonització durant el tractament tèrmic. Com es va esmentar anteriorment, aquests òxids i carburs són durs i resistents al desgast.

L'estructura porosa també dóna un error en la lectura de la duresa de la peça, que és extremadament important. Quan la macro duresa d’una peça P / M es mesura intencionadament, inclou el factor de duresa del forat. L’estructura porosa condueix al col·lapse de l’estructura i dóna la impressió equivocada de parts relativament toves. Les partícules són molt més dures. Com es va descriure anteriorment, la diferència és dramàtica.

L’existència d’inclusions en parts PM també és desavantatjosa. Durant el mecanitzat, aquestes partícules es retiraran de la superfície i es formaran ratllades o ratllades a la superfície de la peça quan es fregui davant de l'eina. Aquestes inclusions solen ser grans, deixant forats visibles a la superfície de la peça.

La diferència del contingut de carboni condueix a la inconsistència de la maquinabilitat. Per exemple, el contingut de carboni de l'aliatge fc0208 oscil·la entre el 0.6% i el 0.9%. Un lot de materials amb un contingut de carboni del 0.9% són relativament durs, cosa que provoca una vida útil deficient de l’eina. L’altre lot de materials amb un contingut de carboni del 0.6% té una vida útil excel·lent. Tots dos aliatges es troben dins del rang permès.

El problema final de mecanitzat està relacionat amb el tipus de tall que es produeix a la peça P / M. Com que la peça s’acosta a la forma final, la profunditat de tall sol ser molt poc profunda. Això requereix una avantguarda lliure. L’acumulació de xips a l’avantguarda sovint condueix a micro xips.

Tecnologia de processament

Per superar aquests problemes, s’apliquen diverses tecnologies (exclusives de la indústria). L’estructura porosa de la superfície sol estar segellada per infiltració. Normalment es requereix un tall gratuït addicional. Recentment, s’han utilitzat tècniques millorades de producció de pols dissenyades per augmentar la neteja de les pols i reduir òxids i carburos durant el tractament tèrmic.

L’estructura porosa de la superfície tancada s’aconsegueix mitjançant infiltració de metall (generalment coure) o polímer. S'ha especulat que la infiltració actua com a lubricant. La majoria de les dades experimentals mostren que l'avantatge real rau en tancar l'estructura porosa de la superfície i evitar així la micro fatiga de la vora de tall. La reducció del xerramec millora la vida de l'eina i l'acabat superficial. L’ús més dramàtic de la infiltració mostra un augment del 200% en la vida útil de l’eina quan es tanca l’estructura porosa.

Se sap que additius com MNS, s, MoS2, MgSiO3 i BN augmenten la vida útil de les eines. Aquests additius milloren la maquinabilitat facilitant la separació de les estelles de la peça de treball, trencant les estelles, evitant l’acumulació d’estrelles i lubricant l’avantguarda. L’augment de la quantitat d’additius pot millorar la maquinabilitat, però reduir la resistència i la duresa.

La tecnologia d’atomització de pols per controlar el gas de forn de sinterització i tractament tèrmic permet produir pols i peces netes, cosa que minimitza l’aparició d’inclusions i carburs d’òxid superficial.

Material de l’eina

Les eines més utilitzades a la indústria P / M són aquells materials resistents al desgast, resistents a les esquerdes a les vores i lliures d’encenalls sota la condició d’un bon acabat superficial. Aquestes característiques són útils per a qualsevol operació de mecanitzat, especialment per a peces P / M. Els materials de les eines inclosos en aquesta categoria són eines de nitrur de bor cúbic (CBN), cermets sense recobrir i recoberts i carburs cimentats sinteritzats recoberts millorats.

Les eines CBN són atractives per la seva alta duresa i resistència al desgast. Aquesta eina s'ha utilitzat durant molts anys en el processament d'acer i ferro colat amb duresa Rockwell de 45 o més. No obstant això, a causa de les propietats úniques de l'aliatge P / M i la diferència significativa entre micro duresa i macro duresa, les eines CBN es poden utilitzar per a peces P / M amb una duresa de Rockwell de 25. El paràmetre clau és la duresa de les partícules. Quan la duresa de les partícules supera els 50 graus de Rockwell, hi ha eines CBN disponibles independentment del valor de duresa macro. La limitació òbvia d’aquestes eines és la seva manca de duresa. En cas de tall intermitent o elevada porositat, és necessari un reforç de les vores que inclogui bisellat negatiu i foradat intens. El tall lleuger simple es pot fer amb un tall de punta.

Hi ha diversos materials de CBN que són eficaços. El material amb la millor duresa està compost principalment per tot el CBN. Tenen una resistència excel·lent, de manera que es poden utilitzar per a desbastar. Les seves limitacions solen estar relacionades amb l’acabat superficial. La determinen en gran mesura les partícules CBN individuals que formen l’eina. Quan les partícules cauen de la vora de tall, afectaran la superfície del material de la peça. No obstant això, no és tan greu que l'eina de partícules fines caigui d'una partícula.

El material CBN que s'utilitza normalment té un alt contingut de CBN i una mida de partícula mitjana. La fulla d'acabat CBN és de gra fi i el contingut de CBN és baix. Són més eficaços quan es requereix un tall lleuger i un acabat superficial o quan l'aliatge que es processa és particularment dur.

En moltes aplicacions de tall, la vida útil de les eines és independent del tipus de material. En altres paraules, qualsevol material CBN pot aconseguir una vida d'eina similar. En aquests casos, la selecció del material es basa principalment en el cost més baix de cada avantguarda. Una fulla rodona té tota una superfície superior CBN i pot proporcionar quatre o més arestes tallants, que és més barata que quatre fulles CBN incrustades.

Quan la duresa de les parts P / M és inferior a Rockwell de 35 graus i la duresa de les partícules es troba dins del rang, el cermet sol ser una de les opcions. Els cermets són molt durs, poden prevenir eficaçment l’acumulació de xips i poden suportar velocitats elevades. A més, com que els cermets sempre s’han utilitzat per al mecanitzat d’alta velocitat i acabats d’acer i acer inoxidable, solen tenir ranures geomètriques ideals adequades per a parts properes a les formades.

Els cermets actuals són complicats en la metal·lúrgia, amb fins a 11 elements d’aliatge. Solen ser sinteritzats a partir de partícules TiCN i adhesiu Ni Mo. TiCN proporciona duresa, resistència a l’acumulació de xips i estabilitat química, que són importants per a l’ús reeixit dels cermets. A més, aquestes eines solen tenir un alt contingut adhesiu, cosa que significa que tenen una bona duresa. En una paraula, tenen totes les característiques de processar l’aliatge P / M de manera efectiva. Diversos tipus de cermets són efectius, igual que el carbur de ciment cementat sinteritzat de carbur de tungstè, com més alt sigui el contingut d’aglutinant, millor serà la duresa.

Un desenvolupament relativament nou conegut és que la deposició de vapor químic a temperatura mitjana (mtcvd) també proporciona un avantatge per a la indústria P / M. Mtcvd conserva tota la resistència al desgast i resistència al desgast dels cràters de la deposició química tradicional de vapor (CVD), però també millora la duresa objectivament. L'augment de la duresa prové principalment de la disminució de les esquerdes. El recobriment es diposita a alta temperatura i després es refreda al forn. El recobriment conté esquerdes quan l'eina arriba a temperatura ambient a causa d'una expansió tèrmica inconsistent. De manera similar a les ratllades al vidre pla, aquestes esquerdes redueixen la resistència del tall. La temperatura de deposició més baixa de mtcvd condueix a una freqüència d’esquerda inferior i a una millor duresa de l’avantguarda.

Quan el substrat del recobriment CVD i el recobriment mtcvd tenen les mateixes característiques i el revestiment de la vora, es pot demostrar la diferència de la seva duresa. Quan s’utilitza en aplicacions on es requereix una duresa de les vores, el rendiment del recobriment mtcvd és millor que el del recobriment CVD. Mitjançant l’anàlisi, quan es mecanitzen peces P / M amb estructura porosa, la duresa de la vora és important. El recobriment Mtcvd és millor que el recobriment CVD.

El recobriment físic de deposició de vapor (PVD) és més prim i menys resistent al desgast que el recobriment mtcvd o CVD. No obstant això, el recobriment PVD pot suportar un impacte significatiu en l'aplicació. El recobriment PVD és eficaç quan el tall és un desgast abrasiu, el CBN i els cermets són massa fràgils i requereixen un acabat superficial excel·lent.

Per exemple, l’avantguarda del carbur de ciment C-2 es pot mecanitzar fc0205 a una velocitat de línia de 180 m / min i una velocitat d’avanç de 0.15 mm / revolució. Després de mecanitzar 20 peces, l’acumulació de xips pot provocar un col·lapse micro. Quan s’utilitza recobriment de nitrur de titani PVD (TIN), es restringeix l’acumulació d’encenalls i es prolonga la vida de l’eina. Quan s’utilitza recobriment d’estany per a aquesta prova, s’espera que les característiques de desgast abrasiu de les peces P / M siguin més efectives amb el recobriment de TiCN. El TiCN té gairebé la mateixa resistència d’acumulació de xips que l’estany, però és més dur i resistent al desgast que l’estany.

L’estructura porosa és important i afecta la mecanització de l’aliatge fc0208. Quan l'estructura i les característiques poroses canvien, diferents materials d'eina proporcionen els avantatges corresponents. Quan la densitat és baixa (6.4 g / cm3), la macro duresa és baixa. En aquest cas, el carbur de ciment recobert de mtcvd proporciona la millor vida útil de les eines. La micro fatiga del tall és molt important i la duresa del tall és molt important. En aquest cas, una bona fulla de cermet de duresa proporciona la màxima vida útil de l'eina.

Quan es produeix el mateix aliatge amb una densitat de 6.8 g / cm3, el desgast abrasiu esdevé més important que l’esquerda de la vora. En aquest cas, el recobriment mtcvd proporciona la millor vida útil de l’eina. El carbur de ciment recobert de PVD s’utilitza per provar els dos tipus de peces extremadament dures i es trenca quan toca la vora de tall.

Quan la velocitat augmenta (la velocitat lineal supera els 300 metres per minut), els cermets i fins i tot els cermets recoberts produeixen un desgast del cràter. El carbur de ciment recobert és més adequat, especialment quan la duresa de tall del carbur de ciment recobert és bona. El recobriment Mtcvd és especialment eficaç per al carbur de ciment amb àrea rica en cobalt.

Els cermets s’utilitzen amb més freqüència en tornejar i avorrir. Els carburs cementats recoberts de PVD són ideals per al mecanitzat de fils, ja que es pot esperar una velocitat inferior i una major atenció a l'acumulació.

Conserveu la font i l'adreça d'aquest article per tornar a imprimir-les:Tall de mecanitzat de peces de metal·lúrgia de pols (P / M)  

Minghe Casting Company es dedica a fabricar i proporcionar peces de fosa de qualitat i alt rendiment (la gamma de peces de fosa a pressió metàl·lica inclou principalment Fosa a pressió de paret prima,Fundició a càmera calenta,Fosa a pressió a càmera freda), Servei rodó (Servei de fosa a pressió,Mecanitzat en cnc,Fabricació de motllesQualsevol requisit personalitzat de fosa a pressió d’alumini, fosa a pressió de magnesi o de Zamak / zinc i altres foses es pot posar en contacte amb nosaltres.

Sota el control d’ISO9001 i TS 16949, tots els processos es duen a terme a través de centenars de màquines avançades de fosa a pressió, màquines de 5 eixos i altres instal·lacions, que van des de les bombes a les rentadores Ultra Sonic. equip d’enginyers, operadors i inspectors experimentats per fer realitat el disseny del client.

Fabricant contractual de peces de fosa a pressió. Les capacitats inclouen peces de fosa a pressió d’alumini de cambra freda des de 0.15 lliures. fins a 6 lliures, configuració de canvis ràpids i mecanitzat. Els serveis de valor afegit inclouen polit, vibració, desbarbat, granallat, pintura, revestiment, recobriment, muntatge i eines. Els materials treballats inclouen aliatges com 360, 380, 383 i 413.

Assistència al disseny de fosa a pressió de zinc / serveis d'enginyeria simultània Fabricant a mida de peces de fosa a pressió de zinc. Es poden fabricar peces de fosa en miniatura, peces de fosa a pressió a alta pressió, peces de motlle multi-lliscant, peces de motlle convencionals, peces de matrius unitats i peces de fosa independents i peces de fosa segellades a cavitat. Les peces de fosa es poden fabricar en longituds i amplades de fins a 24/0.0005 polzades +/- XNUMX polzades de tolerància.  

Fabricant certificat ISO 9001: 2015 de magnesi fos a pressió, les capacitats inclouen fosa a pressió de magnesi a alta pressió de fins a 200 tones de càmera calenta i 3000 tones de càmera freda, disseny d’eines, polit, emmotllament, mecanitzat, pintura en pols i líquid, QA complet amb capacitats CMM , muntatge, embalatge i lliurament.

Certificat ITAF16949. Inclou un servei de càsting addicional càsting d'inversió,colada de sorra,Fundició Gravity, Colada d'escuma perduda,Fundició centrífuga,Fundició al buit,Fundició permanent de motllesLes capacitats inclouen EDI, assistència en enginyeria, modelatge sòlid i processament secundari.

Indústries de fosa Estudis de casos de peces per a: Cotxes, Bicicletes, Avions, Instruments musicals, Embarcacions, Dispositius òptics, Sensors, Models, Dispositius electrònics, Tancaments, Rellotges, Maquinària, Motors, Mobles, Joieria, Plantilles, Telecom, Il·luminació, Dispositius mèdics, Dispositius fotogràfics, Robots, escultures, equip de so, equipament esportiu, eines, joguines i molt més. 

Què us podem ajudar a fer a continuació?

∇ Aneu a la pàgina d'inici de Fundició a la Xina

By Fabricant de fosa a pressió Minghe | Categories: Articles útils |material etiquetes: Fosa d'alumini, Fosa de zinc, Fosa de magnesi, Fundició de titani, Fundició d'acer inoxidable, Fosa de llautó,Fosa de bronze,Emetent vídeo,Història de l'empresa,Colada de fosa d'alumini | Comentaris desactivats