Kai dirbate liejiniuose ir apdirbate tiek pat, kiek mes dirbame Čingdao Qiangsenyuan mieste, atsiranda tam tikras medžiagų pojūtis. Įdomu kaip dažnai miltelinės metalurgijos dalys sugalvoti pokalbius su klientais, ieškančiais alternatyvų. Yra paplitusi nuomonė, kad PM yra šis modernus, didelio tikslumo antklodės sprendimas, potencialiai pigesnis ir efektyvesnis nei tradiciniai metodai, tokie kaip mūsų pagrindinis. kevalų liejimas arba investicinis liejimas. Kartais tai tiesa. Tačiau dažniausiai realybė yra sudėtingesnė, o pasirinkimas nėra toks aiškus. Tai visiškai priklauso nuo taikymo srities: ar tai sudėtinga vidinė geometrija, didžiausias tempiamasis stipris veikiant karščiui ar gryna vienos dalies kaina esant dideliam kiekiui? Esu matęs projektų, kuriuose perėjimas prie PM buvo puikus žingsnis, ir kitus projektus, kur tai paskatino tylų, brangų perkvalifikavimo procesą atgal į tvirtą atranką.
Medžiagos pasirinkimo galvosūkis
Mūsų kasdienė duona yra metalai, tokie kaip ketus, įvairūs plienai ir kietos medžiagos – nikelio ir kobalto lydiniai. Šie ištirpinami ir pilami. Miltelinės metalurgijos dalys pradėti nuo kitos vietos: smulkūs metalo milteliai presuojami ir sukepinami. Tiesioginis pranašumas yra tam tikros geometrijos, ypač kelių lygių arba paprastų ašinių ypatybių, beveik neto forma. Galite sumažinti apdirbimą, o tai labai sutaupo išlaidas. Kartą turėjome klientą su didelės apimties svirties komponentu, iš pradžių štampuotu ir suvirintu agregatu. Jie tyrinėjo PM, ir tai buvo tobula. Tankis buvo pakankamas, leistini nuokrypiai buvo išlaikyti, o vieneto kaina labai sumažėjo. Tai turėjo prasmę.
Bet tada pasieksite ribas. Kai diskutuojama apie didelio vientisumo konstrukcines dalis arba komponentus, kurie susiduria su nuolat aukšta temperatūra ir korozija, tarkime, turbinos aplinkoje arba sunkiai apdorojant cheminiu būdu, skaičiavimas pasikeičia. Sukepintoms medžiagoms, net ir vėlesniam kalimui (P/M kalimas), gali būti sunku suderinti vienalytę, be defektų gerai pagaminto investicinio liejinio mikrostruktūrą, ypač mūsų specialiuose lydiniuose. Visada reikia atsižvelgti į tą poringumą. Tai nebūtinai yra trūkumas; tai būdinga. Bet jei jūsų dalis negali turėti jokio poringumo, kai veikia slėgis, jūs iš karto linkstate į išlydyto metalo procesą.
Prisimenu konkrečią gedimų analizę, dėl kurios mūsų buvo paprašyta pasikonsultuoti. Sukepinto nerūdijančio plieno vožtuvo lizdas buvo nepakankamai efektyvus naudojant koroziją, didelio ciklo nuovargį. Problema kilo dėl nenuoseklaus tankio konkrečiame skerspjūvyje, klasikiniu PM iššūkiu, dėl kurio atsiranda pirmenybinis korozijos kelias ir plyšių atsiradimas. Sprendimas, po daugybės judesių pirmyn ir atgal, buvo ne toliau koreguoti PM procesą, o pereiti prie tiksliai liejamo nerūdijančio plieno CF8M naudojant investicinį liejimą. Dalies kaina padidėjo, bet gyvavimo ciklo kaina sumažėjo. Tokios praktinės pamokos nepamirškite.
Kur kastingas ir PM skiriasi (ir kartais susitinka)
Tai ne apie vienos technologijos paskelbimą pranašesne. Tai apie tinkamumą. Įmonėje QSY, prabėgus dešimtmečiams kevalų liejimas ir investicinis liejimas, mes aiškiai matome savo nišą. Dėl neįtikėtinai sudėtingų plonasienių tų egzotiškų lydinių geometrijos liejimas dažnai yra neprilygstamas. Pagalvokite apie sparnuotės su susuktomis sparnuotės formos mentėmis. Bandymas išspausti tai iš pudros yra košmaras; jo liejimas yra gerai suprantamas, jei ir subtilus, menas. Paviršiaus apdaila iš gero keraminio apvalkalo taip pat paprastai yra pranašesnė už sukepintą paviršių, kuriam dažnai reikia antrinių operacijų.
Tačiau atleisti PM būtų kvaila. Dėl paprastesnių, simetriškų formų, tokių kaip krumpliaračiai, įvorės ar tam tikros automobilių jungtys, PM dažnai yra ekonomiškesnis čempionas. Medžiagos panaudojimas yra fantastiškas – mažai atliekų arba be jokių atliekų. Sužinojome, kad pasauliai gali susidurti po sukepinimo. Štai kur mūsų CNC apdirbimas įsijungia kompetencija. Daugelis miltelinės metalurgijos dalys po sukepinimo reikia tiksliai apdirbti svarbiausias savybes. Mes apdirbome daugybę sukepintų dalių – pridėjome sriegių, šlifavome skyles, sukūrėme tikslias plokštes. Apdirbimo parametrai skiriasi; pjaunate porėtą medžiagą, todėl reikia pakoreguoti įrankio tarnavimo laiką ir pastūmos greitį. Parduotuvėje jaustis kitaip.
Taip pat yra hibridinė erdvė: metalo įpurškimo liejimas (MIM), kuris yra tarsi sudėtingesnis PM pusbrolis. Tai leidžia sukurti sudėtingesnę formą nei įprastas presavimas. Pristatėme apdirbtus liejinius, kurie vėliau buvo pakeisti MIM dalimis medicinos prietaisų reikmėms, kurių tūris pateisino dideles įrankių sąnaudas ir nedidelę didžiausio stiprumo auką buvo priimtina. Svarbiausia buvo atvira komunikacija apie kompromisus nuo pat pirmojo prototipo etapo.
Tolerancijos ir apimties tikrovė
Pagrindinis painiavos taškas yra tolerancijos. Pardavimų brošiūrose gali būti pateikti įspūdingi PM skaičiai. Tačiau jie dažnai skirti vienam optimizuotam matmeniui kontroliuojamoje gamybos eigoje. Realiai gaminant visą partiją, kintamumas gali būti didesnis nei apdirbant iš vientiso liejimo ruošinio. Kodėl? Matmenų pokytis sukepinimo metu nėra visiškai vienodas; tam įtakos turi miltelių kiekis, krosnies temperatūros gradientai ir dalių išdėstymas. Daliai, kuriai reikalingas +/- 0,025 mm nuokrypis kritinėje kiaurymėje, pradedant nuo sukepintos beveik tinklinės formos, pinigų gali nepavykti sutaupyti, jei vis tiek turėsite apdirbti 90 % to paviršiaus, kad patikimai pasiektumėte specifikaciją. Tokiais atvejais kartais paprasčiau pradėti nuo apdirbamo liejimo ruošinio.
Apimtis yra kitas diktatorius. Kietieji aukšto slėgio PM presavimo įrankiai yra brangūs. Jei per metus pagaminama 50 000 vienetų, tai lengvai pateisinama. Už 500 vienetų? Beveik niekada. Mūsų liejimo procesai, ypač korpuso formavimas, gali būti lankstesni esant mažesniam ir vidutiniam tūriui. Modelio įranga yra pigesnė ir lengviau modifikuojama. Šis lankstumas yra mūsų tikslas Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) labai vertiname, nes tai leidžia efektyviai dirbti tiek su didelėmis partijomis, tiek su kūrimo etapo projektais.
Esu peržiūrėjęs dizaino apžvalgas, kuriose jaunas inžinierius primygtinai reikalauja PM, nes vadovėlyje teigiama, kad tai efektyvu. Tačiau išskaidžius bendras išlaidas – įrankius, sukepinimą, būtiną antrinį apdirbimą ir laužo riziką – palyginus su liejimo su minimaliu apdirbimu sąnaudomis, skaičiai dažnai pasikeičia, ypač lydinių rūšims, kurias paprastai apdorojame. Lūžio taškas yra didesnis nei daugelis mano.
Pamokos iš mašinų dirbtuvės
Įrodymas visada yra apdirbimo metu. Galite daug pasakyti apie detalės kilmę pagal tai, kaip ji elgiasi naudojant CNC frezą ar tekinimo stakles. Lieta dalis, jei procesas yra patikimas, mašinos su nuspėjama konsistencija. Skiedros švariai lūžta. A miltelinės metalurgijos dalis turi kitokį pjūvį. Dėl sutrikusios medžiagos struktūros pjūvis gali šiek tiek smėliuoti, o įrankių nusidėvėjimo modeliai skiriasi. Taip pat gali kilti problemų dėl aušinimo skysčio prasiskverbimo į porėtumą, kartais užteršimą arba vėliau prasiskverbimą. To išmokome anksti, apdirbdami sukepintų bronzinių guolių partiją. Aušinimo skystis įstrigo porose ir vėliau išsiplovė, sukeldamas mazgo koroziją. Dabar svarbiems PM komponentams prieš galutinį apdirbimą dažnai nurodome impregnavimą derva arba sandarinimą, o tai padidina žingsnį ir kainą.
Šis praktinis grįžtamojo ryšio ciklas yra neįkainojamas. Mūsų apdirbimo komanda teikia tiesioginę informaciją mūsų liejimo ir išoriniams PM partneriams. Jie sakys: ši sukepintos dalies sienos dalis yra per trapi, kad būtų galima suspausti jėgą, reikalingą priešingos pusės apdirbimui, arba Lietinis paviršius puikiai tinka apdailai naudojant tik lengvą šlifavimą. Šios praktiškos, pirmo lygio žinios formuoja mūsų rekomendacijas klientams labiau nei bet kokia bendra procesų pasirinkimo diagrama.
Pabaiga be išvados
Taigi, kur tai mums palieka miltelinės metalurgijos dalys? Jie yra galingas įrankis gamybos įrankių dėžėje, bet ne universalus veržliaraktis. Mums, dirbantiems liejimo ir tikslaus apdirbimo sankirtoje, jie yra lygiagretus kelias, kurį gerbiame ir su kuriuo dažnai bendradarbiaujame. Geriausi projekto rezultatai pasiekiami, kai pasirinkimas tarp PM ir liejimo yra traktuojamas kaip rimtas techninis ir ekonominis sprendimas, o ne iš anksto nustatyta tendencija.
Reikia iš anksto užduoti teisingus klausimus: kokios yra tikrosios kokybės savybės? Kokia yra tikroji metinė apimtis, įskaitant gyvavimo ciklą? Kokios yra bendros nuosavybės išlaidos, ne tik vieneto kaina? Ir galiausiai, ar turite tiekėją, kuris supranta abiejų pasaulių stipriąsias ir silpnąsias puses ir nėra nusiteikęs tik vienam, nes tai viskas, ką jie daro?
Tokią perspektyvą kūrėme per 30 metų. Nesvarbu, ar tai būtų sudėtingas, didelio lydinio investicinis siurblio liejinys, ar didelės apimties sukepintos pavaros apdirbimas iki veidrodinės apdailos, principas yra tas pats: gamybos realybę suderinkite su detalės likimu lauke. Visa kita yra tik triukšmas.
