Kad esat strādājis ar lējumu un apstrādi tikpat ilgi, cik mēs strādājam Qingdao Qiangsenyuan, jūs izveidojat noteiktu materiālu izjūtu. Interesanti, cik bieži pulvermetalurģijas daļas nonākt sarunās ar klientiem, kuri meklē alternatīvas. Pastāv izplatīts uzskats, ka PM ir šis modernais, augstas precizitātes seguma risinājums, kas, iespējams, ir lētāks un efektīvāks nekā tradicionālās metodes, piemēram, mūsu kodols. čaumalu liešana veidnēs vai investīciju liešana. Dažreiz tā ir taisnība. Taču biežāk realitāte ir nekārtīgāka, un izvēle nav tik skaidra. Tas pilnībā ir atkarīgs no lietojumprogrammas, kas nav apspriežama: vai runa ir par sarežģītām iekšējām ģeometrijām, maksimālo stiepes izturību karstumā vai tīrām vienas daļas izmaksām liela apjoma gadījumā? Esmu redzējis projektus, kuros pāreja uz PM bija izcils solis, un citus projektus, kuros tas noveda pie klusa, dārga pārkvalifikācijas procesa atpakaļ uz stabilu atlasi.
Materiālu izvēles mīkla
Mūsu ikdienas maize ir metāli, piemēram, čuguns, dažādi tēraudi un stingrās lietas — sakausējumi uz niķeļa un kobalta bāzes. Tos izkausē un ielej. Pulvermetalurģijas daļas sākt no citas vietas: smalki metāla pulveri presēti un saķepināti. Tūlītēja priekšrocība ir gandrīz tīkla forma noteiktām ģeometrijām, īpaši tām, kurām ir vairāki līmeņi vai vienkāršas aksiālas iezīmes. Jūs varat samazināt apstrādi, kas ir milzīgs izmaksu ietaupījums. Mums reiz bija klients ar liela apjoma sviras komponentu, kas sākotnēji bija štancēts un metināts mezgls. Viņi izpētīja PM, un šai daļai tas bija ideāli. Blīvums bija pietiekams, pielaides tika saglabātas, un izmaksas par vienu gabalu ievērojami samazinājās. Tam bija jēga.
Bet tad jūs sasniedzat robežas. Kad diskusija pievēršas augstas integritātes strukturālajām daļām vai komponentiem, kas saskaras ar ilgstošu augstu temperatūru un koroziju, piemēram, turbīnas vidē vai smagā ķīmiskā apstrādē, aprēķini mainās. Saķepinātie materiāli, pat ar sekojošu kalšanu (P/M kalšana), var cīnīties, lai atbilstu viendabīgai, bez defektiem labi izgatavota ieguldīšanas lējuma mikrostruktūrai, īpaši mūsu speciālajos sakausējumos. Vienmēr ir jāņem vērā porainība. Tas ne vienmēr ir trūkums; tas ir raksturīgi. Bet, ja jūsu daļai nevar būt nekādas savstarpēji saistītas porainības potenciāls zem spiediena, jūs nekavējoties sliecaties atpakaļ uz kausēta metāla procesu.
Es atceros konkrētu kļūmju analīzi, par kuru mums lūdza konsultēties. Saķepināts nerūsējošā tērauda vārsta ligzda sniegums bija nepietiekams korozīvā, augsta cikla noguruma pielietojumā. Problēmas cēlonis bija nekonsekvents blīvums noteiktā šķērsgriezumā, klasisks PM izaicinājums, kas noved pie preferenciāla korozijas ceļa un plaisu rašanās. Risinājums pēc daudzām darbībām nebija PM procesa turpmāka uzlabošana, bet gan pārslēgšanās uz nerūsējošā tērauda CF8M precizitāti, izmantojot ieguldījumu liešanu. Daļu izmaksas pieauga, bet dzīves cikla izmaksas strauji samazinājās. Tā ir tāda praktiskā nodarbība, ko neaizmirsti.
Kur apraide un PM atšķiras (un dažreiz satiekas)
Šeit nav runa par vienas tehnoloģijas pasludināšanu par pārāku. Tas ir par piemērotību. Uzņēmums QSY ar mūsu gadu desmitiem čaumalu liešana veidnēs un investīciju liešana, mēs skaidri redzam savu nišu. Šajos eksotiskajos sakausējumos neticami sarežģītās, plānsienu ģeometrijās liešana bieži vien ir nepārspējama. Padomājiet par lāpstiņriteni ar savītām, aerosola formas lāpstiņām. Mēģināt to nospiest no pulvera ir murgs; tā liešana ir labi saprotama, ja arī smalka māksla. Virsmas apdare no labas keramikas apvalka arī parasti ir labāka par aglomerētu virsmu, kurai bieži nepieciešamas sekundāras darbības.
Tomēr atlaist PM būtu muļķīgi. Vienkāršākām, simetriskām formām, piemēram, zobratiem, buksēm vai noteiktiem automobiļu savienotājiem, PM bieži vien ir ekonomiskāks čempions. Materiālu izmantošana ir fantastiska - maz atkritumu vai bez tiem. Mēs esam iemācījušies, ka pēcsaķepināšanas posmos pasaules var sadurties. Tur ir mūsu CNC apstrāde tiek izmantota pieredze. Daudzi pulvermetalurģijas daļas pēc saķepināšanas nepieciešama precīza apstrāde ar kritiskajām iezīmēm. Mēs esam apstrādājuši neskaitāmas saķepinātas detaļas — pievienojot vītnes, slīpējot urbumus, izveidojot precīzas plakanas. Apstrādes parametri ir atšķirīgi; jūs griežat porainu materiālu, tāpēc instrumenta kalpošanas laiks un padeves ātrums ir jāpielāgo. Veikala stāvā ir savādāka sajūta.
Ir arī hibrīda telpa: metāla iesmidzināšanas formēšana (MIM), kas ir kā PM sarežģītākā brālēna. Tas nodrošina lielāku formas sarežģītību nekā parastā presēšana. Mēs esam piegādājuši mehāniski apstrādātus lējumus, kas vēlāk tika aizstāti ar MIM detaļām medicīnas ierīču lietojumam, kur apjoms attaisnoja augstās instrumentu izmaksas un bija pieņemama neliela maksimālā izturības samazināšanās. Galvenais bija atklāta komunikācija par kompromisiem jau no pirmā prototipa posma.
Pielaides un apjoma realitāte
Galvenais apjukuma punkts ir pielaides. Pārdošanas brošūrās var būt norādīti iespaidīgi PM skaitļi. Taču tie bieži ir paredzēti vienai optimizētai dimensijai kontrolētā ražošanas procesā. Reālajā ražošanā vienā partijā mainīgums var būt lielāks nekā apstrādē no cietas liešanas sagataves. Kāpēc? Izmēru izmaiņas saķepināšanas laikā nav pilnīgi vienmērīgas; to ietekmē pulvera partija, krāsns temperatūras gradienti un detaļu izvietojums. Detaļai, kurai nepieciešama +/- 0,025 mm pielaide kritiskajam urbumam, sākot ar saķepinātu gandrīz tīkla formu, iespējams, netiks ietaupīta nauda, ja jums jebkurā gadījumā ir jāapstrādā 90% šīs virsmas, lai uzticami sasniegtu specifikāciju. Šādos gadījumos dažreiz ir vienkāršāk sākt ar mehāniski apstrādājamu liešanas sagatavi.
Apjoms ir otrs diktators. Cietie instrumenti augsta spiediena PM presēšanai ir dārgi. 50 000 vienību gadā tas ir viegli attaisnojams. Par 500 gabaliem? Gandrīz nekad. Mūsu liešanas procesi, jo īpaši čaumalu formēšana, var būt elastīgāki no mazāka līdz vidēja apjoma. Rakstu aprīkojums ir lētāks un vieglāk pārveidojams. Šī elastība ir kaut kas tāds, ko mēs sasniedzam Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) ļoti vērtīgi, jo tas ļauj mums efektīvi strādāt gan ar lieliem sērijveida, gan izstrādes posma projektiem.
Esmu lasījis dizaina apskatus, kur jauns inženieris uzstāj uz PM, jo mācību grāmatā teikts, ka tas ir efektīvs. Taču, ja mēs sadalām kopējās izmaksas — instrumenti, saķepināšana, nepieciešamā otrreizējā apstrāde un lūžņu risks — pret izmaksām, kas rodas, veicot lējumu ar minimālu apstrādi, skaitļi bieži mainās, īpaši attiecībā uz sakausējumu kategorijām, kuras mēs parasti izmantojam. Līdzsvara punkts ir augstāks, nekā daudzi uzskata.
Nodarbības no mašīnu darbnīcas
Pierādījums vienmēr ir apstrādē. Jūs varat daudz pastāstīt par detaļas izcelsmi pēc tā, kā tā darbojas uz CNC frēzēm vai virpas. Lieta daļa, ja process ir stabils, mašīnas ar paredzamu konsistenci. Šķeldas tīri saplīst. A pulvermetalurģijas daļa ir atšķirīgs griezums. Pārtraukta materiāla struktūra var padarīt griezumu nedaudz graudainu, un instrumentu nodiluma modeļi atšķiras. Problēma var būt arī dzesēšanas šķidruma iekļūšana porainībā, kas dažkārt izraisa piesārņojumu vai vēlāku noplūdi. Mēs to uzzinājām jau agri, apstrādājot saķepināto bronzas gultņu partiju. Dzesēšanas šķidrums iekļuva porās un vēlāk izskalojās, izraisot korpusa koroziju. Tagad kritiskajiem PM komponentiem pirms galīgās apstrādes mēs bieži norādām sveķu impregnēšanu vai blīvēšanas apstrādi, kas palielina soli un izmaksas.
Šī praktiskā atgriezeniskā saite ir nenovērtējama. Mūsu apstrādes komanda nodrošina tiešu ieguldījumu mūsu liešanas un ārējiem PM partneriem. Viņi sacīs: šī saķepinātās daļas sienas daļa ir pārāk trausla, lai nodrošinātu saspiešanas spēku, kas nepieciešams pretējās puses apstrādei, vai šeit esošā liešanas virsma ir lieliski piemērota apdarei ar vieglu slīpēšanu. Šīs praktiskās, pirmā līmeņa zināšanas veido mūsu ieteikumus klientiem vairāk, nekā jebkad varētu būt jebkura vispārēja procesu atlases diagramma.
Nobeigums Bez Secinājuma
Tātad, kur tas mūs atstāj pulvermetalurģijas daļas? Tie ir spēcīgs rīks ražošanas instrumentu komplektā, bet ne universāla uzgriežņu atslēga. Mums, kas darbojas liešanas un precīzās apstrādes krustpunktā, tie ir paralēls ceļš, kuru mēs cienām un ar kuru bieži sadarbojamies. Labākie projekta rezultāti tiek sasniegti, ja izvēle starp PM un liešanu tiek uzskatīta par nopietnu tehnisku un ekonomisku lēmumu, nevis kā iepriekš pieņemtu secinājumu, kas balstīts uz tendenci.
Tas nozīmē, ka ir jāuzdod pareizi jautājumi: kādi ir patiesie kvalitātes atribūti? Kāds ir reālais gada apjoms, ieskaitot dzīves ciklu? Kādas ir kopējās īpašuma izmaksas, ne tikai gabala cena? Un visbeidzot, vai jums ir piegādātājs, kurš saprot abu pasaules stiprās un vājās puses un nav neobjektīvs tikai pret vienu, jo tas ir viss, ko viņi dara?
Tāda ir perspektīva, ko esam veidojuši 30 gadu laikā. Neatkarīgi no tā, vai tiek piegādāts sarežģīts, augsta sakausējuma lējums sūknim vai liela apjoma saķepināta zobrata apstrāde līdz spoguļa apdarei, princips ir vienāds: saskaņojiet ražošanas realitāti ar detaļas likteni šajā jomā. Viss pārējais ir tikai troksnis.
