Išgirdus „miltelių metalurgijos gaminius“, daugeliui tiesioginis vaizdas vis dar yra paprastos, porėtos bronzinės įvorės arba pagrindinės konstrukcijos dalys. Tiesą sakant, tai šiek tiek pasenęs vaizdas. Laukas pasistūmėjo toli toliau, tačiau suvokimo atsilikimas yra tikras. Dirbdami su sudėtingais liejiniais ir apdirbimu, dažnai matome projektus, kuriuose PM dalis puikiai tiktų, tačiau inžinierius iš įpratimo pasirenka liejinį arba apdirbtą iš strypo sprendimą, kartais nepaisydamas PM tinklo formos pranašumų ir medžiagų efektyvumo. Tai jau ne tik geležies miltelių presavimas ir sukepinimas; kalbama apie didelio tankio komponentus, pažangius lydinius ir hibridinius gamybos procesus, kurie sulieja linijas.
Pokalbis apie medžiagą: už geležies ir vario
Dirbdami su specialiais lydiniais, pvz., kobalto ir nikelio lydiniais, skirtus investiciniam liejimui, galite aiškiai įvertinti medžiagų sąnaudas ir našumą. Čia miltelinė metalurgija tampa tikrai įdomi. Gaminant dalis iš įrankių plieno, nerūdijančio plieno ar net superlydinių naudojant PM, galima išvengti daugelio atskyrimo problemų, kylančių tradicinio lydymo ir liejimo metu. Jūs gaunate homogeniškesnę mikrostruktūrą tiesiai iš vartų. Prisimenu vožtuvo komponento korozinėje aplinkoje projektą, kuriame klientas buvo įsitikinęs, kad naudojo tam tikros rūšies nerūdijantį plieną. Pradinis prototipas buvo investicinis, o tai buvo gerai, tačiau diskusija pakrypo į didesnę apimtį. Mes žiūrėjome į PM kaip alternatyvą, ypač į 316 l nerūdijantį plieną miltelinė metalurgija procesas. Beveik tinklinės formos aspektas reiškė, kad sutaupėme apie 30 % medžiagų, palyginti su apdirbimu iš kietos medžiagos, o mechaninės savybės, ypač atsparumas korozijai, buvo nepaprastai vienodos. Tai nebuvo tik išlaidų žaidimas; tai buvo patikimumo žaidimas.
Beje, tai nėra universalus apsikeitimas. PM lydinio pasirinkimą lemia turimos miltelių rūšys ir sukepinimo atmosfera. Negalite tiesiog paimti bet kokios lietojo lydinio specifikacijos ir išversti ją tiesiogiai. Yra mokymosi kreivė. Mums nepavyko bandyti suderinti karščiui atsparaus nikelio lydinio, naudojamo viename iš mūsų korpuso liejinių, savybes. PM versija sukepino pakankamai gerai, tačiau atsparumas šliaužimui aukštoje temperatūroje buvo mažesnis už liejimo versiją. Pamoka buvo ne ta, kad PM buvo prastesnis, o tai, kad tai buvo visiškai kitokia materialinė sistema. Jūs kuriate PM procesą, o ne liejimo specifikacijų lapą.
Tai susiję su patirtimi tokiose vietose kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Liejimo ir CNC apdirbimo dešimtmečius jie supranta medžiagų elgseną įvairiuose procesuose. Šios pagrindinės žinios yra labai svarbios vertinant, ar dalis tinkama naudoti tradicinius metodus, pvz., jų specialybę kevalų formavimo ir liejimo srityje, ar ji turėtų būti nukreipta į miltelinės metalurgijos gaminiai tiekėjas. Tai yra galimybė matyti visą gamybos žemėlapį.
Kur PM šviečia ir kur suklumpa
Tikra miela PM vieta yra sudėtingose geometrijose, kurios yra košmaras, bet gali būti suformuotos štampelyje. Pagalvokite apie krumpliaračius su keistos formos stebulėmis, dalis su vidinėmis įpjovomis arba komponentus, sujungiančius kelias funkcijas į vieną. Matmenų valdymas po sukepinimo, ypač naudojant šiuolaikines technologijas, tokias kaip štampo sienelių tepimas ir didelio tikslumo presai, yra įspūdingas. Dažnai atsiduriate grubiai apdirbtos detalės tolerancijos srityje, kuri daugeliui pritaikymų yra visiškai tinkama.
Bet čia yra praktinė kliūtis, su kuria susidūrėme: poringumas. Tai dviašmenis kardas. Kontroliuojamas poringumas puikiai tinka savaime sutepantiems guoliams ar filtrams. Tačiau dalims, kurioms reikalingas didelis stiprumas, sandarumas slėgiui arba gera paviršiaus apdaila vėlesniam dengimui, tas tarpusavyje susijęs poringumas yra problema. Norėdami padidinti tankį, turite pereiti prie tokių procesų kaip metalo liejimas įpurškimas (MIM) arba dvigubas presavimas / dvigubas sukepinimas, o tai padidina išlaidas. Kartą įsigijome PM žvaigždutę, skirtą mažos apkrovos mechanizmui. Jis veikė puikiai ir buvo ekonomiškas. Hidraulinio siurblio pavarai, kuriai reikalingas ir dinaminis stiprumas, ir sandarinimo vientisumas, teko grįžti prie suklastoto ir apdirbto kelio. PM versija, net esant 7,2 g/cm3, turėjo mikro nutekėjimo riziką esant slėgiui. Labai svarbu žinoti šias ribas.
Kitas subtilus dalykas – antrinės operacijos. Pasakojimas dažnai yra toks, kad PM pašalina apdirbimą. Kartais. Dažniau tai sumažina. Daugelis didelio našumo miltelinė metalurgija komponentams vis tiek reikia CNC, kad būtų nustatyti kritiniai skylės matmenys, sriegimo operacija arba sandarinimo paviršiaus šlifavimo pakopa. Čia tiekėjas, turintis integruotas apdirbimo galimybes, kaip QSY tvirtas CNC apdirbimo pagrindas, tampa logišku partneriu. Jie gali galvoti apie visą proceso grandinę – kaip bus laikoma sukepinta dalis, kur yra atskaitos taškai, kaip liekamasis poringumas gali paveikti įrankio susidėvėjimą, o ne tik tiekti žalią dalį.
Sąnaudų lygtis nėra vien vieneto kaina
Visi pereina prie dalių kainos. PM įrankiai – grūdinto plieno štampai – yra brangūs ir jų paruošimo laikas yra ilgas. Prototipų arba mažos apimties paleidimų atveju tai dažnai nėra pradžia, palyginti su ruošinio apdirbimu ar kelių smėlio liejinių gamyba. Apimties slenkstis, kai PM tampa ekonomiškas, vis mažėja naudojant greitesnius įrankių metodus, tačiau jis vis dar egzistuoja. Jūs lažinate dėl garsumo.
Tikrasis taupymas yra sisteminis. Medžiagos panaudojimas yra didžiausias. Jūs naudojate gal 95%+ neapdorotų miltelių, kurių likučiai yra minimalūs. Palyginkite tai su sudėtingos dalies apdirbimu iš strypo, kai 60 % brangios medžiagos galite paversti drožlėmis. Nepastovių medžiagų sąnaudų eroje tai milžiniška. Taip pat sumažėja lydymosi energija ir pašalinama daugybė grubaus apdirbimo etapų. Įmonei, valdančiai visą gamybos liniją, tai yra apčiuopiami veiksniai, kurie yra ne tik paprastas kainų palyginimas.
Galvoju apie komponentą žemės ūkio technikos klientui. Tai buvo paprastas flanšas su gręžtu centru ir kai kuriomis varžtų skylėmis. Apdirbimas iš plieninio disko buvo nesudėtingas. Tačiau 50 000 vienetų per metus metalo laužo kaina tapo eilute. Perėjus prie PM dalies, kurioje reikia greitai sutvarkyti tik varžtų skylutes ir apdailos angą, perpus sumažinome žaliavų sąnaudas ir atleidome tris apdirbimo centrus kitiems darbams. Vieneto kaina buvo šiek tiek didesnė, tačiau bendra žemės kaina buvo mažesnė. Tokia analizė gaunama gyvenant gamybos aukšte, o ne tik iš pardavimo brošiūros.
Integracija ir ateitis: ne užmirštas sprendimas
Ateitis iš miltelinės metalurgijos gaminiai nėra vienišas kaip niša. Tai integruota į platesnę gamybos strategiją. Matome daugiau hibridinių dalių – PM ruošinį, kuris vėliau kaliamas (kalimas milteliais), kad būtų pasiektas visas tankis, arba PM dalis su specifine lydinio dalimi, sukurta bendrai sukepinant. Linijos susilieja.
Tokiam gamintojui kaip QSY, kurio esmė yra liejimas ir tikslusis apdirbimas, strateginis vaizdas apima žinojimą, kada klientui rekomenduoti PM maršrutą. Tai gali būti skirta dalių pogrupiui agregatuose, kuriuos jie apdirba, arba medžiagų deriniui, kurio liejimas yra pernelyg brangus. Jų ilgalaikė veikla pramonėje rodo, kad jie supranta, kad sprendimų teikimas kartais reiškia kliento nukreipimą į kitą technologiją. Tai sukuria gilesnį pasitikėjimą.
Vietoje iššūkiai išlieka praktiški. Miltelių tvarkymui reikia specialių, švarių patalpų. Štampo dizainas yra specializuotas įgūdis. Sukepinimo krosnies atmosfera turi būti kruopščiai kontroliuojama. Tai daug kapitalo reikalaujantis procesas, turintis stačią žinių kreivę. Štai kodėl, nepaisant privalumų, jis nepakeis liejimo ar apdirbimo. Tai juos papildys. Kompetentingiausi gamybos partneriai yra tie, kurie gali pažvelgti į brėžinį ir nešališkai pasverti visas galimybes – tam tikros geometrijos ir lydinių liejimą iš liejimo formų, kitų – investicinį liejimą, prototipų apdirbimą CNC apdirbimu ir griežtos tolerancijos ypatybes, taip pat miltelinę metalurgiją toms didelės apimties, sudėtingos formos detalėms, kur medžiagų tausojimas yra karalius. Tai yra tikroji pasaulio ekosistema, kurioje šie miltelinės metalurgijos gaminiai rasti tikrąją jų vertę.
