¿Qué son los productos de pulvimetalurgia?

Productos de pulvimetalurgiaSon piezas sinterizadas fabricadas mediante el método de pulvimetalurgia con cierta precisión dimensional y pueden soportar cargas de tracción, compresión, distorsión y otras cargas o trabajar en condiciones de fricción y desgaste, también conocidas como piezas sinterizadas.

Métodos: Las piezas formadas y posteriormente sinterizadas se prensaron en una matriz rígida uniaxial a temperatura ambiente.

Aplicación: Las piezas de pulvimetalurgia se utilizan principalmente en la industria automotriz y tendrán mejores aplicaciones en el futuro.

Las ventajas de las piezas de pulvimetalurgia.

1. Cuando las piezas tienen formas irregulares, protuberancias o hoyos, y varios orificios de formas especiales, la metalurgia de polvos es fácil de fabricar y no hay necesidad o solo una pequeña cantidad de corte suplementario. Tiene economía obvia.
2. Cuando se utiliza el proceso de pulvimetalurgia para producir piezas mecánicas, la tasa de utilización del material puede alcanzar más del 99,5%.
3. Debido a que las piezas del proceso de pulvimetalurgia se producen con moldes, la consistencia del contorno, la forma y el tamaño de las piezas es muy buena, y hay muchas variables en todos los aspectos del procesamiento mecánico, es difícil mantener la consistencia.
4. El proceso de pulvimetalurgia puede integrar varias piezas en el proceso de fabricación, lo que puede ahorrar costes de procesamiento y montaje posteriores.
5. La densidad del material de las piezas de la estructura del polvo es controlable, tiene una cierta cantidad de poros conectados y generalmente está empapado con 5% -20% de aceite lubricante para proporcionar un cierto grado de autolubricación, mejorando así la resistencia al desgaste.
6. En la producción de pulvimetalurgia, para facilitar la extracción de piezas del troquel después del conformado, la superficie de trabajo del troquel tiene un alto acabado, de modo que las piezas tengan un acabado de modulación de amplitud. Además, las piezas estructurales de pulvimetalurgia también pueden ser galvanoplastia, recubrimiento, tratamiento térmico y otros tratamientos posteriores como piezas mecánicas.

Desventajas: Debido a la existencia de poros residuales, su ductilidad y valor de impacto son menores que los de piezas fundidas con la misma composición química, limitando así su rango de aplicación.

Guía de diseño de polvo metálico.

El proceso de pulvimetalurgia puede producir piezas en una amplia gama de tamaños y formas, y el tamaño máximo de las piezas que se pueden producir depende de la capacidad de prensa disponible.

La forma de pieza más fácil de fabricar mediante el proceso de pulvimetalurgia es la que tiene el mismo tamaño en la dirección de prensado. Las piezas con agujeros en la dirección de prensado generalmente se forman con mandril. Las chavetas y chaveteros ubicados en la dirección de prensado son fáciles de presionar, y las características de forma como ranuras, orificios, conos, ángulos cóncavos y roscas en un ángulo con respecto a la dirección de prensado no se pueden prensar mediante procesos generales de pulvimetalurgia. Sin embargo, con una estructura más compleja del molde se pueden formar piezas con formas más complejas. Eso ha añadido un costo.

Engranajes, trinquetes y levas

Los engranajes, trinquetes y levas son especialmente adecuados para la producción mediante procesos de pulvimetalurgia.

Ventajas de la producción de pulvimetalurgia:

① La precisión dimensional de los engranajes en la producción en masa es uniforme.

② Debido a que la organización del material contiene cierta porosidad, ayuda a que el engranaje funcione sin problemas y puede ser autolubricante.

③ Se pueden fabricar equipos de pulvimetalurgia con ángulo ciego.

El engranaje y otras piezas de forma se pueden integrar mediante un proceso de pulvimetalurgia.

⑤ Puede producir varias formas de engranajes.

⑥ Producción sencilla y bajo coste.

Tolerancias de pulvimetalurgia

La fluctuación de tamaño entre las piezas de pulvimetalurgia se debe principalmente al cambio de presión de prensado.

En vista de la misma presión de prensado, la desviación elástica longitudinal del punzón de matriz es mayor que la expansión elástica de la matriz negativa, por lo que la tolerancia dimensional en la dirección de prensado es mayor que en la dirección de prensado vertical.

Relaciones mecánicas:

△ el punzón / △ el dado = 3L/D

D representa el tamaño radial promedio de la cavidad del modelo negativo.

L representa la longitud total del punzón.

Cómo reducir las tolerancias dimensionales

La tolerancia dimensional de la pieza se puede mejorar mediante el acabado, que consiste en colocar la pieza sinterizada en el troquel negativo y presionarla con punzonado, es decir, presionarla nuevamente en el troquel de acabado. El objetivo principal del acabado es corregir la distorsión provocada por la sinterización.

Mecanizado de piezas de pulvimetalurgia.

El objetivo principal del uso de piezas de pulvimetalurgia es lograr menos corte, ningún procesamiento de corte, ahorro de energía, ahorro de material y reducir el costo de producción de las piezas. Las piezas de pulvimetalurgia no son tan fáciles de cortar como las correspondientes piezas metálicas convencionales. Debido a la acción de corte intermitente causada por los poros en la estructura del material, la vida útil de la herramienta es corta y la rugosidad de la superficie de la pieza es pobre.

Norma para determinar la maquinabilidad de la pulvimetalurgia: determinar la maquinabilidad midiendo el número de agujeros que se pueden perforar. Se especifica que el valor del acero 1045 es 100 y la clasificación de maquinabilidad se puede determinar mediante la siguiente fórmula

Clasificación de maquinabilidad = número de agujeros perforados en sinterización/número de agujeros perforados en acero 1045 × 100

Se añaden Mn, P, S y otros aditivos al material para mejorar la maquinabilidad de las piezas de pulvimetalurgia. Las propiedades de corte de los materiales pulvimetalúrgicos también se pueden mejorar seleccionando adecuadamente las herramientas de corte de carburo y la geometría de las herramientas.

Efecto de la densidad del material en piezas de pulvimetalurgia.

En la producción de piezas estructurales de pulvimetalurgia, la represión y la sinterización secundaria se utilizan a menudo para mejorar la densidad del material de las piezas, y las piezas estructurales se producen de acuerdo con la ruta del proceso de prensado - sinterización primaria - represión - sinterización secundaria. La densidad del material de las piezas se puede aumentar hasta aproximadamente el 95% de la del hierro ordinario mediante reprensado, sinterización secundaria y prensado en caliente.

El represión es similar al acabado, la presión más alta aplicada durante el represión es solo para aumentar la densidad general de la pieza, y la sinterización secundaria se refiere a la re-sinterización después del represión. La resistencia y tenacidad de las piezas estructurales se pueden mejorar debido a la alta densidad del material de las piezas estructurales después del reprensado y la sinterización secundaria.

Composición química y propiedades mecánicas.

Las piezas de pulvimetalurgia producidas mediante el proceso general de prensado y sinterización son porosas y sus propiedades mecánicas son inferiores a las de los materiales metálicos densos con la misma composición química producidos por métodos convencionales. Para mejorar las propiedades mecánicas de las piezas estructurales de pulvimetalurgia:

Ahora, el polvo de materia prima con elementos de aleación son: polvo de hierro, polvo de cobre y polvo mixto de polvo de grafito, polvo de hierro, polvo de níquel, polvo mixto de polvo de grafito, polvo de hierro, polvo mixto de polvo de hierro fósforo, polvo aleado por difusión, polvo aleado de acero y polvo de acero inoxidable.

Los procesos de producción utilizados son: prensado - sinterización, prensado - presinterización - reprensado - sinterización, prensado en caliente - sinterización, prensado en caliente, forja en caliente, etc.

Tendencia de desarrollo de piezas de pulvimetalurgia.

La tendencia de desarrollo de dichos materiales es reducir o eliminar los poros residuales dentro del material y desarrollar materiales a base de hierro aleados con cromo, manganeso, titanio, silicio y otros elementos para mejorar las propiedades mecánicas del material y ampliar el campo de aplicación.

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