Процесс формования деталей порошковой металлургии является решающим этапом преобразования порошков металлов или сплавов в сырые изделия заданной геометрической формы и достаточной прочности в сыром состоянии. Его качество напрямую определяет последующий эффект спекания и характеристики готового продукта. Этот процесс, основанный на давлении, позволяет рассыпчатому порошку достигать высокой-плотности и фиксации формы внутри формы, предлагая преимущества в почти -чистом-формовании и массовом производстве и, таким образом, играет важную роль в современном производстве.
Основным процессом формовки методом порошковой металлургии является компрессионная формовка. Сначала в полость формы равномерно засыпается фиксированное количество порошка. С помощью механического или гидравлического пресса прикладывается стабильное давление, перпендикулярное направлению прессования, в результате чего частицы порошка под давлением сближаются друг с другом и подвергаются пластической деформации или разрушению, образуя тем самым плотное неспеченное тело. На этом этапе гранулометрический состав, морфологические характеристики и содержание смазывающего вещества в порошке существенно влияют на сопротивление трения между частицами и равномерность наполнения, тем самым определяя однородность плотности сырца и эффективность распалубки. Разумное давление прессования и время выдержки могут уменьшить пружинение размеров, вызванное упругими последствиями, и улучшить сохранение формы.
При компрессионном формовании конструкция пресс-формы является важнейшим условием успеха процесса. Размеры полости должны всесторонне учитывать свободную плотность, степень сжатия и усадку порошка при спекании, чтобы обеспечить точность размеров готового продукта после спекания. Материал формы должен обладать высокой износостойкостью и достаточной прочностью, чтобы противостоять износу и усталости, вызванным повторяющимися нагрузками под высоким-давлением. Кроме того, для сложных конструктивных деталей можно использовать много-этапное, разно-направленное прессование или комбинированные формы для уменьшения градиентов плотности и образования мертвых зон.
Для дальнейшего улучшения качества формования и адаптации к сложным требованиям к форме промышленность разработала различные специальные процессы формования. При изостатическом прессовании используются жидкие или газовые среды для приложения равномерного давления к порошку во всех направлениях, в результате чего получается сырое изделие с более равномерным распределением плотности, подходящим для больших деталей или деталей неправильной формы. При литье под давлением порошок смешивается с полимерным связующим с образованием пасты, которая затем впрыскивается в полость формы через литьевую машину. Он подходит для мелкого, сложного и крупносерийного-производства мелких деталей; связующее можно удалить перед спеканием, чтобы получить зеленое тело почти -чистой-формы. Теплое прессование включает прессование при умеренно повышенной температуре для улучшения пластичности порошка и уменьшения трения, тем самым увеличивая плотность и прочность сырца и уменьшая последующие колебания усадки при спекании.
Не менее важно контролировать параметры процесса в процессе формования. Требуемое давление необходимо оптимизировать в зависимости от системы материалов и формы продукта. Чрезмерное давление может привести к износу формы и холодной сварке порошка, а недостаточное давление приводит к недостаточной плотности и легкой деформации при спекании. Скорость прессования влияет на эффективность наполнения и вентиляции порошка; слишком высокая скорость может задерживать воздух, создавая внутренние поры, а слишком низкая скорость снижает эффективность производства. Тип и количество смазки должны сочетать легкость извлечения из формы и чистоту спекания, чтобы избежать дефектов, вызванных остатками.
Готовое сырое изделие должно быть извлечено из формы, проверено и удалено связующее (для литья под давлением) перед переходом на стадию спекания. На этом этапе сырое изделие, хотя и обладает определенной прочностью, еще не сформировало металлургическую связь, и стабильность его формы все еще зависит от плотности и однородности исходного формования. Таким образом, процесс формования не только определяет контур продукта, но также закладывает основу для уплотнения спекания и повышения производительности.
В целом, процесс формования деталей порошковой металлургии в основном использует прессование в сочетании с оптимизацией пресс-формы и различными специальными технологиями формования, чтобы обеспечить ранний-контроль формы, плотности и производительности. Научная настройка и контроль давления прессования, времени выдержки, структуры формы и параметров вспомогательных процессов является фундаментальным способом обеспечения качества сырых заготовок и улучшения консистенции и надежности готовой продукции. Это также основная поддержка порошковой металлургии для достижения высокой-точности и высокой-эффективности производства.