Þegar þú heyrir „duftmálmvinnslustál“ gæti strax myndin verið af þessum fullkomnu, afkastamiklu íhlutum beint úr rannsóknarblaði. Raunveruleikinn á verslunargólfinu er oft sóðalegri, með málamiðlun á milli þessarar fullkomnu örbyggingar og hrottalegrar hagfræði framleiðslunnar. Þetta snýst ekki bara um að pressa og sintra; þetta snýst um að stjórna væntingum – bæði efnisins og viðskiptavinarins.
Bilið á milli sérfræðiblaðs og verslunarhæðar
Við fáum oft fyrirspurnir, stundum í gegnum samstarfsaðila eins og Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), sem hafa mikla reynslu af steypu og vinnslu, spyrja hvort hægt sé að skipta yfir í hluta sem nú er framleiddur með fjárfestingarsteypu duftmálmvinnslu fyrir kostnað eða frammistöðu. Fyrsta spurningin er aldrei getum við það? en eigum við það? Fyrir flókinn gír sem krefst mikils þreytustyrks gæti PM unnið. En fyrir einfalt húsnæði með þykkum veggjum er hefðbundin steypa eða jafnvel vinnsla úr stöngum oft ódýrari, sérstaklega við minna magn. Aðdráttarafl næstum-net-lögunarinnar er öflugt, en verkfærakostnaðurinn fyrir þessa flóknu gírteygju getur verið verkefnamorðingi.
Ég man eftir verkefni fyrir vökvaventlahluta. Teikningin tilgreindi þéttleika 7,4 g/cm3 fyrir duft málmvinnslu stál til að tryggja lekaþéttleika. Við náðum því með tvöfaldri pressun og sintrun, en víddarskekkjusmíðin eftir sintrun var martröð. Hluturinn leit fullkominn út úr ofninum, en CMM mælingar sögðu aðra sögu. Við eyddum vikum í að fínstilla forformshönnunina, í raun og veru að byggja í röskun í gagnstæða átt, sem fannst algjörlega gagnsæ. Það virkaði en það bætti 15% við þróunartímann. Það er falinn kostnaður - endurtekningin.
Þetta er þar sem ekki er samningsatriði að hafa vinnslufélaga. Jafnvel með besta PM ferlið þarftu oft lokavinnslupassa fyrir mikilvæg vikmörk eða yfirborðsáferð. Fyrirtæki eins og QSY, með þeirra CNC vinnsla sérþekkingu, skiptir sköpum. Þú getur ekki bara afhent þeim hertu hluta og búist við kraftaverkum; efnið hegðar sér öðruvísi en unnið stál. Það er meira slípiefni og getur haft porosity. Við lærðum að tilgreina hertuþéttleika og hörku á teikningunni sem við sendum til vélsmiða, ekki bara málmblönduna. Seðill eins og inniheldur leifar af porosity, notkun beitt verkfæri sparar öllum höfuðverk.
Efnisblæbrigði fyrir utan járn og kolefni
Grunnjárnduftið er bara striginn. Listin felst í aukefnunum - forblönduðu duftunum og smurefnum. Notkun dreifingartengds dufts eins og Distaloy, með nikkel og kopar forblandað inn í járnagnirnar, gefur miklu einsleitari eiginleika eftir sintun samanborið við að blanda bara frumdufti. En það er dýrara. Til að nota mikið slit gætum við farið með forblandað stálduft sem inniheldur mólýbden og bætið síðan við kopar og grafít fyrir styrkleika. Hertu andrúmsloftið verður mikilvægt - tómarúm að hluta eða sprungið ammoníak til að koma í veg fyrir afkolun. Misskilja þetta og hertanlegt stál þitt harðnar ekki.
Það er algengur misskilningur að PM hlutar séu í eðli sínu veikari. Ekki satt ef rétt er gert. Við höfum náð yfirborðshörku upp á 60 HRC á duft málmvinnslu stál íhlutir fyrir gírskiptingar í bifreiðum. Lykillinn er að ná nægum þéttleika fyrst. Hluti sem er 6,8 g/cm3 mun hafa samtengdan grop sem dregur í sig uppkolunargasið og leiðir til ósamræmis dýptar. Ýttu því í 7,2 eða hærra, og það hegðar sér meira eins og fast efni við hitameðferð.
Bilunarsaga: við reyndum einu sinni að búa til litla, sterka lyftistöng með undirskurði. Hönnunin kallaði á að undirskurðurinn myndist við pressun til að forðast aukavinnslu. Það þótti gáfulegt. En við útkast úr teningunni, brotnaði þessi viðkvæmi hluti, þjappaður en ekki enn hertaður (það sem við köllum grænan hluta), nánast í hvert skipti. Við reyndum mismunandi smurefnablöndur í duftblöndunni til að bæta flæði og draga úr núningi, en hreint vélrænt álag var of hátt. Við þurftum að endurhanna hlutann, einfalda lögunina og samþykkja síðari CNC aðgerð til að búa til undirskurðinn. Það var klassískt tilfelli að ofmeta hvað græni styrkurinn þoldi. Lærdómurinn var að hanna fyrir ferlið, ekki þvinga ferlið til að passa við hönnunina.
Þegar PM hittir aðra ferla
Þetta er áhugavert rými. Fyrirtæki eins og QSY sérhæfa sig í fjárfestingarsteypa og steypa skeljamóta. Svo hvenær keppir PM og hvenær bætir það við? Fyrir málmblöndur sem eru alræmdar erfiðar í vinnslu, eins og sum nikkel-undirstaða ofurblendi, eru bæði PM og fjárfestingarsteypa keppinautar. PM getur boðið upp á fínni kornabyggingu. Hins vegar, fyrir mjög stóra hluta (hugsaðu meira en 10 kg), verður stórpressun óframkvæmanleg og steypa er enn ríkjandi. Við höfum séð blendingaaðferðir þar sem flókið PM forform er hertað og síðan tengt við steypta eða vélræna samsetningu með lóðun eða suðu. Það er sess, en það leysir ákveðin vandamál.
Á heimasíðu þeirra, tsingtaocnc.com, QSY listar efni eins og kóbalt-undirstaða og nikkel-undirstaða málmblöndur. Þetta eru líka helstu frambjóðendur fyrir PM, sérstaklega fyrir hluta sem krefjast háhitaþols og sliteiginleika, eins og ventlasæti eða túrbínublöð. Duftleiðin getur lágmarkað efnissóun fyrir þessar dýru málmblöndur. Áskorunin er að sintra þau án þess að setja inn mengunarefni; það þarf oft ofna með háum lofttæmi. Kostnaður við þann ofntíma fellur inn í hlutaverðið. Þannig að ákvarðanafylki kemur alltaf aftur að rúmmáli, flækjustig og efniskostnaði.
Mér finnst aðgerðirnar eftir sintrun heillandi. Hertu hluti er ekki búinn. Það gæti þurft að líma (endanlega endurpressun í móta), gufumeðhöndlun fyrir yfirborðsoxíð og milda þéttingu, eða ýmsa málunar- eða húðunarferli. Við áttum einu sinni lotu af hlutum sem stóðust allar vélrænar prófanir en féllust á saltúðaprófi fyrir tæringarþol. Gropið, jafnvel þótt það væri ekki samtengt, var að fanga húðulausnina, sem síðar sópaði út og olli blöðrum. Lagfæringin var plastefni gegndreypingarskref fyrir málun - einfalt, ódýrt ferli sem er ekki alltaf á venjulegu forskriftarblaðinu en er algjörlega mikilvægt fyrir ákveðin forrit.
Efnahagslegur veruleiki og styrkleikar
Í lok dags, duft málmvinnslu stál er ekki töfralausn. Það er ferli með mjög sætan blett. Mikið rúmmál (til að afskrifa verkfæri), í meðallagi til mikið flókið (til að nýta netlögunina) og efni sem nýtur góðs af PM örbyggingunni. Hugsaðu um tannhjól í vélknúnum bifreiðum, gíra rafmagnsverkfæra eða læsingaríhluti. Fyrir einstakar frumgerðir eða mjög lítið magn er þér oft betra að vinna úr föstu efni, jafnvel þótt það sé sóun. Jöfnunarpunkturinn er stöðugt umræðuefni.
Þar sem það sannarlega skín er í efnissamsetningum sem þú kemst ekki auðveldlega annars staðar. Að búa til hluta með hallabyggingu - til dæmis, annan endann er ríkur af kopar fyrir betri hitaleiðni og hinn endann að staðlað stál fyrir styrkleika - er mögulegt í einni pressu-sintra hringrás með snjöllri hönnun og duftlagi. Við gerðum tilraunir með sjálfsmurandi legu eins og þetta, með því að nota gljúpa járnbyggingu sem síast inn með fjölliðu. Það virkaði, en að stjórna síunardýptinni stöðugt var áskorun sem við leystum aldrei að fullu fyrir fjöldaframleiðslu.
Þegar horft er á víðara landslag er samvinna milli PM framleiðenda og nákvæmnisvéla það sem skilar hagnýtum íhlut. Fast eins og Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. táknar downstream getu sem gerir PM hagkvæmt fyrir nákvæmni forrit. Við gerum næstum-net-lögunina auða með stýrðum efniseiginleikum sínum; þeir leiða það til loka víddar og yfirborðsfrágangs örlaga. Það er afhending sem krefst sameiginlegs skilnings - að vita að hertu yfirborðið er öðruvísi, vita hvar gropið er líklegt til að vera og stilla straum, hraða og verkfæraleiðir í samræmi við það. Þessi samræða, meira en nokkur einn búnaður, er það sem breytir málmdufti í áreiðanlegan vélahluta.
