برش ماشینکاری قطعات متالورژی پودر (P/M)
استفاده از فرآیند متالورژی پودر (P / M) برای تولید قطعات سیستم های قدرت خودرو همچنان در حال رشد است. قطعات تولید شده توسط فرایند P / M دارای مزایای مهم و منحصر به فرد زیادی هستند. ساختار متخلخل باقیمانده که عمدا در این قسمتها باقی مانده است برای روانکاری خود و عایق صدا مناسب است. آلیاژهای پیچیده ای که با فرآیند ریخته گری سنتی تولید دشوار یا غیرممکن است ، می توانند با استفاده از فناوری P / M تولید شوند. قطعاتی که با این فناوری تولید می شوند معمولاً دارای ظرفیت پردازش کمی هستند یا هیچ فایلی ندارند ، که این امر باعث می شود ارزان تر و ضایعات کمتری در مصالح ایجاد شود. متأسفانه ، در پشت جاذبه این ویژگی ها ، ماشینکاری قطعات P / M دشوار است.
اگرچه یکی از اهداف اصلی صنعت P / M از بین بردن تمام پردازش ها است ، اما این هدف هنوز محقق نشده است. اکثر قطعات فقط می توانند "نزدیک به شکل نهایی" باشند و هنوز هم به برخی از مراحل نهایی نیاز دارند.
با این حال ، در مقایسه با ریخته گری و آهنگری ، مقدار کمی از مواد که باید از قطعات P / M حذف شوند ، یک ماده معمولی مقاوم در برابر سایش است.
ساختار متخلخل یکی از مشخصه هایی است که باعث می شود قطعات p / M طیف وسیعی از کاربردها را داشته باشد ، اما عمر ساختار نیز به دلیل ساختار متخلخل آسیب خواهد دید. ساختار متخلخل می تواند روغن و صدا را ذخیره کند ، اما همچنین منجر به برش متناوب خرد می شود. هنگام حرکت به جلو و عقب از سوراخ به ذرات جامد ، نوک ابزار به طور مداوم تحت تأثیر قرار می گیرد ، که می تواند منجر به تغییر شکل شکستگی خستگی بسیار کوچک و ریزش لبه نازک در امتداد لبه برش شود. برای بدتر شدن شرایط ، ذرات معمولاً بسیار سخت هستند. حتی اگر سختی کل ماده اندازه گیری شده بین 20 تا 35 درجه باشد ، اندازه ذرات جزء به 60 درجه می رسد. این ذرات سخت باعث سایش شدید و سریع لبه می شوند. بسیاری از قطعات p / M قابل درمان با حرارت هستند و سختی و استحکام مواد پس از عملیات حرارتی بیشتر است. سرانجام ، به دلیل پخت و پز و تکنولوژی عملیات حرارتی و گازهای مورد استفاده ، سطح مواد حاوی اکسیدهای سخت و مقاوم در برابر سایش و یا کاربیدها خواهد بود.
عملکرد قطعات P / M
بیشتر خواص قطعات P / M ، از جمله ماشین کاری ، نه تنها به ترکیب شیمیایی آلیاژ ، بلکه به سطح تخلخل ساختار متخلخل نیز مربوط می شود. تخلخل بسیاری از قطعات ساختاری تا 15٪ ～ 20٪ است. تخلخل قطعات مورد استفاده به عنوان دستگاههای تصفیه ممکن است تا 50 باشد. در انتهای دیگر سری ، تخلخل قطعات جعلی یا لگن تنها 1 or یا کمتر است. این مواد در کاربردهای خودرویی و هواپیمایی اهمیت ویژه ای پیدا می کنند زیرا می توانند به مقاومت بالاتری برسند.
استحکام کششی ، مقاومت و شکل پذیری آلیاژ P / M با افزایش چگالی افزایش می یابد و همچنین ماشینکاری می تواند بهبود یابد ، زیرا تخلخل برای نوک ابزار مضر است.
افزایش سطح تخلخل می تواند عملکرد عایق صوتی قطعات را بهبود بخشد. نوسان میرایی در قطعات استاندارد به طور قابل توجهی در قطعات P / M کاهش می یابد ، که برای ابزارهای ماشین آلات ، لوله های دمنده تهویه هوا و ابزارهای پنوماتیک بسیار مهم است. تخلخل بالا برای چرخ دنده های خود روان کننده نیز ضروری است.
مشکلات ماشینکاری
اگرچه یکی از اهداف توسعه مستمر صنعت P / M از بین بردن ماشینکاری است و یکی از اصلی ترین جذابیتهای فرآیند P / M این است که فقط به مقدار کمی پردازش نیاز است ، اما بسیاری از قسمتها هنوز نیاز به پس درمان دارند. دقت بالاتر یا سطح بهتر. متأسفانه ماشینکاری این قطعات بسیار دشوار است. بیشتر مشکلات پیش آمده ناشی از تخلخل است. تخلخل منجر به خستگی خرد لبه برش می شود. لبه برش دائما در حال برش به داخل و خارج است. از بین ذرات و سوراخ ها عبور می کند. ضربه کوچک مکرر منجر به ترک های کوچکی در لبه برش می شود.
این ترک های خستگی تا زمان فرو ریختن لبه برش رشد می کنند. این نوع لبه میکرو تراشه معمولاً بسیار کوچک است و معمولاً ساییدگی معمولی را نشان می دهد.
تخلخل همچنین رسانایی گرمایی قطعات P / M را کاهش می دهد ، که منجر به درجه حرارت بالا در لبه برش می شود و باعث ساییدگی و تغییر شکل دهانه می شود. ساختار متخلخل متصل داخلی ، مسیری را برای تخلیه مایع برش از منطقه برش فراهم می کند. این امر می تواند باعث ایجاد ترک گرم یا تغییر شکل به خصوص در حفاری شود.
افزایش سطح ناشی از ساختار متخلخل داخلی نیز منجر به اکسیداسیون و / یا کربن شدن در حین عملیات حرارتی می شود. همانطور که قبلاً ذکر شد ، این اکسیدها و کاربیدها سخت و مقاوم در برابر سایش هستند.
ساختار متخلخل همچنین باعث شکست سختی بخش می شود ، که بسیار مهم است. وقتی سختی کلان یک قسمت P / M عمدا اندازه گیری می شود ، ضریب سختی سوراخ را شامل می شود. ساختار متخلخل منجر به فروپاشی ساختار می شود و تصور اشتباه از قسمتهای نسبتاً نرم را ایجاد می کند. ذرات بسیار سخت تر هستند. همانطور که در بالا توضیح داده شد ، تفاوت چشمگیر است.
وجود اجزاء در قطعات PM نیز مضر است. در حین ماشینکاری ، این ذرات از سطح بالا کشیده می شوند و هنگام مالش در مقابل ابزار ، خراش یا خراش روی سطح آن ایجاد می شود. این محفظه ها معمولاً بزرگ هستند و سوراخ های قابل مشاهده ای روی سطح قطعه باقی می مانند.
تفاوت محتوای کربن منجر به ناسازگاری ماشینکاری می شود. به عنوان مثال ، میزان کربن آلیاژ fc0208 از 0.6٪ تا 0.9٪ متغیر است. دسته ای از مواد با 0.9٪ کربن نسبتاً سخت هستند و در نتیجه عمر ابزار ضعیف است. دسته دیگر مواد با 0.6 درصد کربن دارای عمر ابزار عالی هستند. هر دو آلیاژ در محدوده مجاز هستند.
مشکل نهایی ماشینکاری مربوط به نوع برش روی قسمت P / M است. از آنجا که قسمت به شکل نهایی نزدیک است ، عمق برش معمولاً بسیار کم است. این نیاز به یک برش رایگان دارد. تجمع تراشه در لبه برش اغلب منجر به خرد شدن میکرو می شود.
تکنولوژی پردازش
برای غلبه بر این مشکلات ، چندین فناوری (مختص صنعت) استفاده می شود. ساختار متخلخل سطح اغلب با نفوذ آب بندی می شود. معمولاً برش رایگان اضافی مورد نیاز است. اخیراً ، از تکنیک های بهبود تولید پودر طراحی شده برای افزایش پاکیزگی پودر و کاهش اکسیدها و کاربیدها در طول عملیات حرارتی استفاده شده است.
ساختار متخلخل سطح بسته با نفوذ فلز (معمولاً مس) یا پلیمر انجام می شود. گمانه زنی شده است که نفوذ به عنوان یک روان کننده عمل می کند. اکثر داده های تجربی نشان می دهند که مزیت واقعی بستن ساختار متخلخل سطح و در نتیجه جلوگیری از خستگی خرد لبه برش است. کاهش صدای پچ پچ باعث افزایش عمر ابزار و سطح آن می شود. هنگامی که ساختار متخلخل بسته می شود ، چشمگیرترین استفاده از نفوذ ، افزایش 200 درصدی عمر ابزار را نشان می دهد.
افزودنی هایی مانند MNS ، s ، MoS2 ، MgSiO3 و BN باعث افزایش عمر ابزار می شوند. این مواد افزودنی با سهولت در جدا شدن تراشه از قطعه کار ، شکستن تراشه ، جلوگیری از تجمع تراشه و روانکاری لبه برش ، قابلیت تراشکاری را بهبود می بخشند. افزایش مقدار مواد افزودنی می تواند قابلیت تراشکاری را بهبود بخشد ، اما مقاومت و مقاومت را کاهش می دهد.
فناوری پودر سازی برای کنترل گاز پخت و عملیات حرارتی کوره ، تولید پودر و قطعات تمیز را ممکن می سازد ، که وقوع اجزاء و کاربیدهای اکسید سطحی را به حداقل می رساند.
مواد ابزار
پرکاربردترین ابزارهایی که در صنعت P / M مورد استفاده قرار می گیرند ، موادی هستند که مقاوم در برابر سایش ، مقاوم در برابر ترک خوردگی و بدون تراشه تحت شرایط سطح خوب هستند. این خصوصیات برای هر عملیات ماشینکاری ، به ویژه برای قطعات P / M مفید است. مواد ابزار موجود در این دسته عبارتند از ابزار نیترید بور مکعب (CBN) ، سرمت های بدون روکش و روکش ، و کاربیدهای سیمانی با روکش بهبود یافته با روکش.
ابزار CBN به دلیل سختی زیاد و مقاومت در برابر سایش از جذابیت برخوردار است. این ابزار سالهاست که در پردازش فولاد و چدن با سختی Rockwell 45 به بالا استفاده می شود. اما به دلیل خواص منحصر به فرد آلیاژ P / M و تفاوت معنادار بین سختی و سختی ماکرو ، می توان از ابزار CBN برای قطعات P / M با سختی 25 راکول استفاده کرد. پارامتر اصلی سختی ذرات است. هنگامی که سختی ذرات از 50 درجه راکول فراتر رود ، ابزار CBN بدون توجه به مقدار سختی ماکرو در دسترس است. محدودیت آشکار این ابزارها عدم استحکام آنهاست. در صورت برش متناوب یا تخلخل زیاد ، تقویت لبه شامل برش منفی و برش سنگین ضروری است. برش نور ساده را می توان با لبه برش خرد شده انجام داد.
مواد متعددی از CBN وجود دارد که مثر است. مواد با بهترین مقاومت عمدتا از کل CBN تشکیل شده است. آنها دارای چقرمگی فوق العاده ای هستند ، بنابراین می توان از آنها برای خشن شدن استفاده کرد. محدودیت های آنها معمولاً به پایان سطح مربوط می شود. تا حد زیادی توسط ذرات CBN جداگانه که ابزار را تشکیل می دهند تعیین می شود. وقتی ذرات از لبه برش می افتند ، روی سطح ماده قطعه کار تأثیر می گذارند. با این حال ، آنقدر جدی نیست که ابزار ذرات ریز از روی یک ذره بیفتد.
مواد CBN که معمولاً استفاده می شود دارای محتوای بالایی از CBN و اندازه ذرات متوسط است. تیغه پایان CBN دانه های ریز و محتوای CBN کم است. هنگامی که برش سبک و پایان سطح مورد نیاز است یا هنگامی که آلیاژ در حال پردازش بسیار سخت است ، بیشترین تأثیر را دارند.
در بسیاری از کاربردهای برش ، عمر ابزار مستقل از نوع ماده است. به عبارت دیگر ، هر ماده CBN می تواند عمر ابزار مشابهی را بدست آورد. در این موارد ، انتخاب مواد عمدتا بر اساس کمترین هزینه هر لبه برش است. یک تیغه گرد دارای سطح بالایی از CBN است و می تواند چهار یا بیشتر لبه های برش را ارائه دهد ، که ارزان تر از چهار تیغه CBN خاتم است.
هنگامی که سختی قطعات P / M کمتر از 35 درجه راکول باشد و سختی ذرات در محدوده باشد ، سرمت معمولاً یکی از گزینه ها است. سرمت بسیار سخت است ، می تواند به طور م preventثر از تجمع تراشه جلوگیری کند و می تواند سرعت بالایی را تحمل کند. بعلاوه ، از آنجا که همیشه از سرمت ها برای ماشینکاری پرسرعت و تمام شده از فولاد و فولاد ضد زنگ استفاده شده است ، آنها معمولاً دارای شیارهای هندسی ایده آل و مناسب برای قطعات نزدیک به تشکیل شده هستند.
سرمت های امروزی در متالورژی پیچیده هستند و دارای 11 عنصر آلیاژی هستند. آنها معمولاً از ذرات TiCN و چسب Ni Mo پخته می شوند. TiCN سختی ، مقاومت در برابر ایجاد تراشه و پایداری شیمیایی را فراهم می کند که برای استفاده موفقیت آمیز از سرمت ها مهم است. علاوه بر این ، این ابزارها معمولاً محتوای چسب بالایی دارند ، به این معنی که از چقرمگی خوبی برخوردارند. در یک کلام ، آنها دارای تمام ویژگی های پردازش مoyثر آلیاژ P / M هستند. انواع مختلفی از سرمت ها م areثر هستند ، درست مانند کاربید تنگستن کاربید متخلخل ، هرچه محتوای چسب بیشتر باشد ، چقرمگی بهتری دارد.
یک پیشرفت نسبتاً جدید شناخته شده این است که رسوب بخار شیمیایی با دمای متوسط (mtcvd) نیز مزیتی برای صنعت P / M ایجاد می کند. Mtcvd تمام مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر سایش دهانه بخار شیمیایی سنتی (CVD) را حفظ می کند ، اما همچنین به طور عینی چقرمگی را بهبود می بخشد. افزایش چقرمگی عمدتا از کاهش ترک ها ناشی می شود. پوشش در دمای بالا رسوب کرده و سپس در کوره سرد می شود. این پوشش به دلیل انبساط حرارتی ناسازگار ، وقتی ابزار به دمای اتاق می رسد ، ترک دارد. مشابه ترک خوردگی روی شیشه تخت ، این ترک ها قدرت لبه برش را کاهش می دهند. کاهش دمای رسوب mtcvd منجر به کاهش فرکانس ترک و چقرمگی بهتر لبه برش می شود.
وقتی لایه پوشش CVD و پوشش mtcvd دارای ویژگی ها و پانسمان لبه ای باشند ، می توان تفاوت چقرمگی آنها را نشان داد. هنگامی که در کاربردهایی که سختی لبه مورد نیاز است استفاده می شود ، عملکرد پوشش mtcvd بهتر از پوشش CVD است. از طریق تجزیه و تحلیل ، هنگام ماشینکاری قطعات P / M با ساختار متخلخل ، چقرمگی لبه مهم است. پوشش Mtcvd بهتر از پوشش CVD است.
پوشش رسوب فیزیکی بخار (PVD) نسبت به پوشش mtcvd یا CVD نازک تر و مقاوم در برابر سایش است. با این حال ، پوشش PVD می تواند تأثیر قابل توجهی در کاربرد داشته باشد. پوشش PVD زمانی م wearثر است که ساییدگی سایشی داشته باشد ، CBN و سرمه ها بیش از حد شکننده هستند و نیاز به اتمام سطح عالی دارند.
به عنوان مثال ، لبه برش کاربید سیمانی C-2 را می توان fc0205 با سرعت خط 180 متر در دقیقه و نرخ تغذیه 0.15 میلی متر / دور ماشینکاری کرد. پس از تراشکاری 20 قسمت ، جمع شدن تراشه می تواند باعث ریزش خرد شود. هنگامی که از پوشش PVD نیترید تیتانیوم (TIN) استفاده می شود ، تجمع تراشه محدود شده و عمر ابزار افزایش می یابد. هنگامی که از پوشش قلع برای این آزمایش استفاده می شود ، انتظار می رود ویژگی های سایشی قطعات P / M با پوشش TiCN مثرتر باشد. TiCN تقریباً دارای مقاومت در برابر ایجاد تراشه با قلع است ، اما از قلع سخت تر و مقاوم تر در برابر سایش است.
ساختار متخلخل مهم است و بر قابلیت ساخت آلیاژ fc0208 تأثیر می گذارد. هنگامی که ساختار و ویژگی های متخلخل تغییر می کند ، مواد مختلف ابزار مزایای مربوطه را ارائه می دهند. وقتی چگالی کم باشد (6.4 گرم در سانتی متر مکعب) ، سختی کلان کم است. در این مورد ، کاربید سیمانی با روکش mtcvd بهترین عمر ابزار را فراهم می کند. خستگی خرد لبه برش بسیار مهم است و چقرمگی لبه بسیار مهم است. در این حالت ، یک تیغه سرمت چقرمگی خوب حداکثر عمر ابزار را فراهم می کند.
هنگام تولید آلیاژ یکسان با چگالی 6.8 گرم در سانتی متر مکعب ، سایش ساینده از ترک لبه مهمتر می شود. در این مورد ، پوشش mtcvd بهترین عمر ابزار را فراهم می کند. کاربید سیمانی با روکش PVD برای آزمایش دو نوع قطعات بسیار سخت استفاده می شود و هنگامی که به لبه برش دست می زند ، می شکند.
هنگامی که سرعت افزایش می یابد (سرعت خطی بیش از 300 متر در دقیقه است) ، سرمت ها و حتی سرمت های روکش دار باعث ایجاد فرسایش دهانه می شوند. کاربید سیمان پوشش دار مناسب تر است ، به ویژه هنگامی که مقاومت به لبه برش کاربید سیمان پوشش داده شده خوب باشد. پوشش Mtcvd مخصوصاً برای کاربیدهای سیمانی با سطح غنی از کبالت مثر است.
سرمت بیشتر در چرخش و خسته کننده استفاده می شود. کاربیدهای سیمانی با روکش PVD برای ماشینکاری رزین ایده آل هستند زیرا ممکن است سرعت کمتر و توجه بیشتر به رسوب مورد انتظار باشد.
لطفاً منبع و آدرس این مقاله را برای چاپ مجدد نگه دارید:برش ماشینکاری قطعات متالورژی پودر (P/M)
شرکت ریخته گری Minghe به تولید و ارائه قطعات ریخته گری با کیفیت و عملکرد بالا (محدوده قطعات ریخته گری فلز عمدتا شامل) ریخته گری دیواری نازک,داغ اتاق ریخته گری,سردخانه ریخته گری) ، سرویس دور (سرویس ریخته گری ،CNC ماشینکاری,قالب سازی، سطح درمان). هر نوع سفارشی ریخته گری آلومینیوم ، ریخته گری منیزیم یا زاماک / روی و سایر نیازهای ریخته گری با ما تماس بگیرید.
تحت کنترل ISO9001 و TS 16949 ، تمام فرایندها از طریق صدها ماشین پیشرفته ریخته گری قالب ، ماشین های 5 محوره و سایر امکانات ، از بلستر گرفته تا ماشین لباسشویی Ultra Sonic انجام می شود. مینگه نه تنها تجهیزات پیشرفته دارد بلکه دارای حرفه ای است تیمی از مهندسان ، اپراتورها و بازرسان مجرب برای تحقق بخشیدن به طراحی مشتری.
قرارداد سازنده قالب ریخته گری. این قابلیت ها شامل قطعات ریخته گری قالب آلومینیوم محفظه سرد از 0.15 پوند است. به 6 پوند ، تنظیم سریع تغییر و ماشینکاری. خدمات با ارزش افزوده شامل پرداخت ، لرزش ، رفع اشکال ، انفجار شات ، رنگ آمیزی ، آبکاری ، پوشش ، مونتاژ و ابزارآلات است. مواد کار شده شامل آلیاژهایی مانند 360 ، 380 ، 383 و 413 است.
کمک طراحی ریخته گری روی / خدمات مهندسی همزمان. تولید کننده سفارشی ریخته گری های دقیق روی. ریخته گری مینیاتوری ، ریخته گری قالب فشار بالا ، ریخته گری قالب چند اسلاید ، ریخته گری قالب معمولی ، قالب ریخته گری واحد و قالب مستقل و ریخته گری مهر و موم شده حفره می تواند ساخته شود. ریخته گری را می توان در طول و عرض تا 24 اینچ در +/- 0.0005 سانتی متر تحمل ساخت.
ISO 9001: 2015 تولید کننده گواهی منیزیم قالب ریخته گری ، توانایی ها شامل ریخته گری فشار منیزیم فشار بالا تا 200 تن محفظه گرم و 3000 تن محفظه سرد ، طراحی ابزار ، پرداخت ، قالب سازی ، ماشینکاری ، رنگ آمیزی پودر و مایع ، QA کامل با قابلیت CMM ، مونتاژ ، بسته بندی و تحویل
گواهینامه ITAF16949. خدمات ریخته گری اضافی شامل ریخته گری سرمایه گذاری,ریخته گری شن و ماسه,ریخته گری گرانش, ریخته گری فوم,ریخته گری گریز از مرکز,ریخته گری خلا,ریخته گری قالب دائمی، توانایی ها شامل EDI ، کمک مهندسی ، مدل سازی جامد و پردازش ثانویه است.
صنایع ریخته گری قطعات مورد مطالعه برای: اتومبیل ، دوچرخه ، هواپیما ، آلات موسیقی ، وسایل نقلیه آبی ، وسایل نوری ، سنسورها ، مدل ها ، دستگاه های الکترونیکی ، محفظه ها ، ساعت ها ، ماشین آلات ، موتورها ، مبلمان ، جواهرات ، جیغ ها ، مخابرات ، روشنایی ، دستگاه های پزشکی ، دستگاه های عکاسی ، ربات ها ، مجسمه ها ، تجهیزات صوتی ، تجهیزات ورزشی ، ابزار ، اسباب بازی ها و موارد دیگر.
در ادامه چه کاری می توانیم به شما کمک کنیم؟
. برای رفتن به صفحه اصلی ریخته گری چین
→قطعات ریخته گری-کارهایی که ما انجام داده ایم را دریابید.
T نکات جالب درباره خدمات ریخته گری
By تولید کننده Minghe Die Casting | دسته ها: مقالات مفید |ماده برچسب ها: ریخته گری آلومینیوم, ریخته گری روی, ریخته گری منیزیم, ریخته گری تیتانیوم, ریخته گری از فولاد ضد زنگ, ریخته گری برنجی,ریخته گری برنز,پخش فیلم,تاریخچه شرکت,ریخته گری آلومینیوم نظرات خاموش است
