Производни процес металургије праха аутомобилских делова

И. Преглед процеса и обим примене
Аутомобилски делови металургије праха користе метални прах као основну сировину. Формирањем, синтеровањем и накнадном{1}}обрадом постижу се обликовање облика близу{2}}мрежног-облика и-производња високих перформанси. Процес је компактан, са високом искоришћеношћу материјала, што га чини посебно погодним за аутомобилске делове велике{6}}обине, структурално сложене и{7}}осетљиве на цену. Типични производи покривају моторе, мењаче, шасије и додатну опрему за каросерију. Потрошња по возилу на европском и америчком тржишту је око 20 кг, и овај тренд је у сталном порасту. Главни процеси укључују: припрему праха сировине, мешање, пресовање, синтеровање, дораду/машинску обраду, топлотну обраду и површинску обраду, инспекцију и испоруку паковања.

 

ИИ. Сирови материјал у праху и мешање

• Припрема праха: првенствено коришћење праха на бази гвожђа{0}}, који се обично припрема атомизацијом воде/гасом, након чега следи сушење, просејавање, жарење и редукциони третмани како би се смањио садржај кисеоника/угљеника и побољшала компресибилност и конзистенција. Легирајући елементи се могу унети пре-легирањем или накнадним мешањем праха.

• Мешање и претходна обрада: Основни прах се равномерно меша са праховима легуре (као што су Цу, Ни, Мо), графитом (Ц) и чврстим мазивима (као што су цинк стеарат и амидни восак) да би се обезбедио стабилан састав и дистрибуција величине честица. Мешани прах мора избегавати сегрегацију и оксидацију да би се обезбедила конзистентност серије.

 

ИИИ. Прешање и синтеровање

• Прешање: Мешани прах се убацује у прилагођени калуп и пресује једносмерно или двосмерно на хидрауличној преси. Типичан јединични притисак пресовања је приближно 10–80 МПа, чиме се добија зелена мрља са обрисом дела. Формирање мора уравнотежити уједначеност густине, тачност димензија и прецизност облика.

• Згушњавање синтеровањем: Зелени бланк се загрева у заштитној атмосфери (као што је Н₂/Х₂) на 70%–90% испод тачке топљења главних компоненти. Уобичајени температурни опсег синтеровања је приближно 1100–1250 степени. Раст врата и скупљање порозности се постижу површинском дифузијом, дифузијом на граници зрна и пластичним течењем. Конвенционална густина може да достигне 90%–95% теоријске густине, комбинујући снагу и жилавост.

• Методе побољшања процеса: Да би се побољшала густина и перформансе, могу се увести напредне технологије као што су ливење топлом компресијом (100–300 степени) и-брзо компресијско обликовање (ХВЦ) како би се повећала густина делова на бази гвожђа-на приближно 7,4–7,5 г/цм³, што је значајно побољшање чврстоће. Ово је погодно за компоненте које носе критично оптерећење{7}} као што су седишта вентила, ланчаници, зупчаници и клипњаче.

 

ИВ. Пут бризгања (МИМ) (погодан за сложене мале делове)

• Припрема хране: Фини метални прах (<20 μm) is mixed with polymer binder in an internal mixer, followed by cooling, crushing, and granulation to form a uniform feed.

• Ињекционо преливање: Преливање се изводи у оквиру подешене температуре/притиска/притиска задржавања. Контролисањем пуњења калупа, вентилације и притиска задржавања за компензацију скупљања избегавају се кратки ударци, линије заваривања и унутрашња концентрација напрезања.

• Одстрањивање везивања и синтеровање: везиво се постепено уклања кроз кораке растварача/термичке/каталитичке фазе, након чега следи згушњавање кроз синтеровање у вакууму или инертној атмосфери. МИМ делови имају високу тачност димензија, са типичним толеранцијама које се могу контролисати унутар ±0,3%, а неке критичне димензије достижу ±0,1%.

• Напомене о применљивости: МИМ (Метал Ињецтион Молдинг) је погодан за сложене 3Д облике и ситне карактеристике, али има високе захтеве за улагање калупа, уједначеност дебљине зида и серијску производњу. Обично се користи за кућишта сензора, млазнице, стеге и мале компоненте преноса.

 

В. Накнадна{1}}обрада, инспекција и контрола масовне производње

• Накнадна-обрада: У зависности од радних услова и функционалних захтева, завршна обрада/обликовање, машинска обрада (критична подручја спајања), термичка обрада (угљеничење, каљење, каљење, каљење синтеровањем) и површинска обрада (превлачење, галванизација, фосфатирање, поцрњење) се изводе да би се постигла циљна отпорност на хабање, отпорност на коро, коро, хабање. Лежајеви-импрегнирани уљем/самоподмазујући делови могу да се-урањају у уље.

• Инспекција и контрола квалитета: Синтеровани делови обично доживљавају линеарно скупљање од приближно 20%, што захтева контролу кроз мерења димензија и положаја, испитивање тврдоће/густине и испитивање без{1}}разарања. За скривене дефекте као што су рупе од песка, огреботине и удубљења на унутрашњим зидовима рупа, онлајн комбинација тестирања вртложним струјама и унутрашње контроле рупа оптичким влакнима може се користити за побољшање стопе детекције и ефикасности.

• Масовна производња и контрола процеса: Састављање делова за аутомобиле обично прати ИАТФ 16949 и АПКП/ППАП процесе, успостављајући ФМЕА, планове контроле, СПЦ/МСА и друге системске документе. Верификација затвореног{2}}округа се примењује од узорка алата (ОТС) до пилот производње до масовне производње (СОП) да би се обезбедила стабилност процеса и следљивост.