過去 10 年間の中国における新しい粉末冶金成形技術の概要

過去 10 年間の中国における新しい粉末冶金成形技術の概要

粉末冶金材料の準備と部品の成形、省エネ、材料の節約、高効率、最終成形、および低公害を統合する高度な製造技術です。 材料および部品製造業界においてかけがえのない地位と役割を担っており、現代の材料科学の最前線に参入しています。

現在、粉末冶金技術は高密度化、高性能化、低コスト化の方向に進んでいます。 この記事では、過去 10 年間の粉末冶金部品のいくつかの新しい成形技術の紹介に焦点を当てています。

1、温間圧密技術

温間圧縮技術は、近年粉末冶金の分野で開発された新しい技術であり、高密度と高強度を生み出すことができ、非常に幅広い応用の見通しがあります。 いわゆる温間成形技術とは、特殊な粉末加熱・粉末搬送・金型加熱方式を用いて、プレアロイ粉末と金型を特殊潤滑剤で130～150度に加熱し、温度変動を±2.5度以内に抑える技術です。 次に、従来の粉末冶金プロセスと同様に、プレスと焼結によって粉末冶金部品が製造されます。 技術的な鍵は、1 つ目は温間成形粉末の準備、2 つ目は温間成形システムです。

従来のプロセスと比較して、温間圧縮コンパクトの密度は約 {{0}}.15 から 0.30g/cm3 増加し、その密度は 7.45g/cm3 に達することがあります。 同じプレス圧力の下で、温間プレス材料の降伏強度は従来のプロセスよりも平均で 11% 高く、極限引張強度は平均で 13.5% 高く、衝撃靭性は 33% 向上する可能性があります。 さらに、温間プレス部品のグリーン強度は高く、最大 20 ～ 30MPa で、従来の方法よりも 50 ～ 100% 高くなります。 これにより、グリーンハンドリング中の損傷率が減少するだけでなく、良好な表面仕上げでグリーンの加工が可能になります。 さらに、ウォームプレスプロセスは、プレス圧力が低く、脱型力が小さく、部品の性能が均一で、製品の精度が高く、材料の利用率が高いです。

温間圧縮プロセスは、その単純さと低コストによっても特徴付けられます。 この研究によると、従来の粉末冶金プロセスの 1 回のプレスと焼結のコストが 1.0 の場合、粉末鍛造の相対コストは 2.0 であり、再プレスの相対コストは 2.0 です。再焼結は 1.5、銅溶浸の相対コストは 1.4、温間圧縮技術の相対コストは 1.25 です。 現在、温間成形技術を使用して製造されている粉末冶金部品は 200 種類以上あり、重さは 5-1200 グラムです。 たとえば、ドイツの Sinterstahl GmbH は、温間圧縮技術を使用して摩擦伝動用の複雑な同期ギア リングを製造し、米国ニューオーリンズで開催された PM2TEC2001 国際会議で賞を受賞しました。 部品の歯密度は 7.3 g/cm を超え、リング密度は 7.1 g/cm を超え、グリーン強度は 28 MPa に達します。 拡散合金焼結ハードプレス粉末を使用しており、最小引張強度は850MPaです。 温間圧縮技術の使用と粉末冶金部品の使用により、全体のコストは 38% 削減されました。

2、フローウォームコンパクション技術

ウォーム フロー コンパクション (WFC) は、粉末冶金コンポーネント用の新しいニアネット フォーミング テクノロジーです。これは、粉末圧縮とウォーム コンパクション成形プロセスに基づいており、金属粉末射出成形の利点を組み合わせています。 混合粉の流動性向上がキーテクノロジーです。 混合粉末の流動性、充填性、成形性を向上させることで、プレス方向に対して垂直な溝、穴、ねじ穴などの複雑な幾何学的形状の部品を、従来のプレスで高温で正確に成形することができます。その後の二次加工を必要とせずに、80〜130℃の範囲で。 WFC 技術は、複雑な幾何学的形状を形成する際の従来の粉末冶金の欠点を克服するだけでなく、金属射出成形技術の高コストを回避します。 これは非常に幅広いアプリケーションの見通しを持つ有望な新技術です。

粉末冶金部品の新しいニアネットフォーミング技術である WFC 技術には、次の主な特徴があります。 (1) 複雑な幾何学的形状の部品を成形できる。 (2) コンパクト密度が高く、密度が均一である。 (3) 材料への適応性が良い。 (4) 工程が簡単で低コスト。

現在、WFC技術は海外での研究の初期段階にあり、その主要な製造技術と高密度化メカニズムに関する研究はまだ報告されていません