A6061 粉末冶金プレス部品

製品導入

アルミニウム基複合材料は、アルミニウムとその合金をベースとした不均一混合物で、金属、非金属粒子、ウィスカー、または繊維で強化されており、航空宇宙、自動車、その他の分野で広く使用されています。 この方法を用いると、複合材料マトリックスに任意の割合で強化材を添加できるため、強化材を巨視的スケールでより均一な分布を形成することが容易であり、焼結温度が低く、界面反応の制御が容易である。 同時に、材料の性能と安定性は他の方法で製造されたものよりも大幅に優れているため、粉末冶金法はアルミニウム母材複合材料の製造に一般的に使用されるプロセスとなっています。

粉末冶金による複合材料の製造手順

1.ミックスパウダー

一般的な混合方法としては、通常の乾式混合、ボールミル、湿式混合などが挙げられる。 3つの粉末混合方法のうち、通常の乾式混合と湿式混合では、強化材の偏在や凝集・積層が多くなりやすい。 通常はボールミルの方が一般的に使用され、効果的です。

2. 粉末プレプレス

粉末の混合が完了したら、粉末の予備プレス処理を行う。 粉末のプレプレス方法には、主に冷間プレス法と冷間静水圧プレス法があります。 対照的に、コールドプレスは経済的で一般的に使用される粉末の事前プレス方法です。 アルミニウム合金粉末をプレプレスした後、脱ガス段階でのガスの逃がしを容易にするために、プレコンパクト密度は一般に複合材料密度の 70 ～ 80 パーセントである必要があります。 アルミニウム粉末および強化材は水蒸気を吸収しやすく、酸化しやすいため、粉末成形体は加熱中に多量の水蒸気、水素、二酸化炭素、一酸化炭素を放出します。 したがって、製品内の気泡や亀裂を避けるために、熱間加工の前にグリーンボディを脱気する必要があります。 脱ガス温度は、一般に、その後のホットプレス、熱間加工変形、および熱処理温度と同じかわずかに高くして、成形体中の残留水とガスによって引き起こされる材料内の気泡や層間剥離を避ける必要があります。 ただし、温度が高すぎると、アルミニウム合金内の他の元素が燃焼し、合金内で強度の役割を果たす金属間化合物が凝集して粗大化し、材料の性能が低下します。

3. 硬化

粉末が脱気された後、粉末は緻密化され、すなわち、焼結、ホットプレス、熱間等方圧プレス、およびホットプレスされたルースパウダーまたはプレプレスパウダーとされる。 低コストかつ高生産性を確保する場合、ビレットは一軸冷間押出で成形され、脱ガス後、一定温度まで一定速度で昇温し、一定の押出比で熱間押出し、最終熱処理を行います。最終材料を得るために処理が実行されます。 粉末冶金とその後の緻密化処理（押出、圧延など）を組み合わせたこの粉末成形プロセスにより、粉末を短時間の高温高圧下で塑性変形させ、粉末粒子間の結合を実現します。 従来の粉末冶金法と比較して、粉末粒子は押出加工中に三次元圧縮応力に加えて、押出方向に沿った大きなせん断力を受けます。 表面の酸化皮膜が破壊されると、隣接する粉末粒子間の結合強度がさらに高まります。 高コストの熱間静水圧プレスプロセスと比較して、粉末冶金による複合材料の具体的な製造プロセスには次のステップが含まれます。

金属射出成形プロセス

検出システム