焼結金属粉末可塑化押出成形と射出成形プロセスの比較

焼結金属粉末可塑化押出成形と射出成形プロセスの比較

今日、粉末冶金技術は多くの分岐と異なるプロセスに発展しました。その中で最も代表的な2つのプロセスは、押出成形と射出成形の可塑化です。 どちらも粉末冶金に属しますが、多くの違いもあります。 今日は一緒に小さなテープを見てみましょう。

まず、金属粉末包絡押出法などをベースに開発された新しいプロセスである金属粉末可塑化押出法について見ていきましょう。 銅、タングステン、硬質合金、高融点金属間化合物、低温での流動性に優れたセラミック材料の押し出しに使用できます。 現在、このプロセス専用の連続押出機があります。 この工程で使用する材料は、流動性に優れた金属粉末に一定量の促進剤を添加したものです。 このプロセスで製造されたブランクは、乾燥および焼結後に最終製品になります。

別の新しい金属部品成形プロセスである金属射出成形を見てみましょう。 これは、従来の粉末冶金と最新のプラスチック射出成形技術を組み合わせたニア ネット フォーミング プロセスであり、バインダー配合の開発と飼料製造技術に依存しています。 これは長い歴史を持つ成形プロセスですが、開発速度は遅いです。 このプロセスの基本的なプロセスは、金属粉末と接着剤の混合物を特定の金型キャビティに特定の温度と圧力条件下で注入して、最終製品のサイズと形状に近いブランクを取得し、その後、剥離および焼結することです。特定の機械的特性を持つ最終製品を得るためにブランク。

上記の説明から、粉末可塑化押出成形と射出成形には多くの同様の利点があることがわかり、近年、これら2つのプロセスは両方とも急速な発展を遂げています。 それらの共通の利点は、次の 4 つの点に要約できます。製品の最終形状に最も近いブランクを一度に成形できるニア ネット フォーミング。 従来の鋳造、機械加工、およびその他の方法を使用して、製造が困難な金属製品、特に小さくて複雑な部品や細長い部品の形成を防ぐことには、大きな利点があります。 素材の幅が広く、従来の方法では完成品を作るのが苦手な素材でも、この2つの方法で仕上げることができます。 この2つの方法は、新しい素材や製品の新しい研究開発方法として利用できます。

両方の重要な共通点は、接着剤の使用です。 接着剤の選択と配合の観点から、両方で使用される接着剤は、ワックス ベース、メチル セルロース ベース、およびプラスチック ベースの 3 つのシステムに分類できます。 . 技術的には、ブランクを成形した後に接着剤を完全に除去する必要があります。

ただし、両者には大きな違いもあります。 原材料に関しては、可塑化および押出成形に使用される金属粉末は、数ミクロンから数百ミクロンの範囲の比較的大きな粒子サイズの変動範囲を持っています。 ただし、金属射出成形では、通常 0.5-20 ミクロンの粒子サイズの金属粉末に対して比較的高い要件が必要です。 粉末の調製方法と粉末の形状に対する要件が高いため、成形品はより緻密で、焼結中の収縮率が小さく、寸法精度が高くなります。

2つに違いがある場合、成形装置と材料によって加えられる力の違いは、もう1つの大きな違いです。 可塑化押出成形には、専用のスクリュー押出成形機が使用されます。この場合、材料は圧縮の両方向と押出と延伸の 1 方向に変形を受け、押出圧力は通常 300Mpa を超えません。 射出成形に使用される射出成形機では、成形過程で材料に三次元的な圧縮応力が加わり、その変形は三次元的な力による圧縮変形となります。

両者の類似点と相違点を比較することにより、どちらも今日の粉末冶金技術の新しい開発方向であり、加工が困難な材料の小型で複雑な形状の製品を形成する際に利点を発揮できることがわかります。 精度要件が特に高くない場合は、可塑化押出成形プロセスを使用して生産コストを削減できます。高精度要件の製品の成形は、粉末の粒子サイズに厳しい要件がある金属粉末射出成形によってのみ達成できます。