Powder forming

Formowanie wtryskowe metali⎮ Metalurgia proszków⎮ O nas

• Formowanie proszków to drugi etap metalurgii proszków. Jest to proces, w którym luźny proszek jest formowany w bryłki o określonym kształcie, rozmiarze, gęstości i wytrzymałości.

• Proszek przechodzi przez proces formowania w celu uzyskania określonego kształtu i wytrzymałości bryły proszku, zwanej sprasowaną.

Istnieje wiele metod formowania proszków. Oprócz tradycyjnej metody formowania, inne klasyfikuje się jako metody specjalne. Formowanie matrycowe jest najprostszą metodą.

brak formowania tłocznego – odlewanie pulpy – luźne spiekanie

Do kształtowania materiałów stosuje się następujące procesy: ciśnieniowe, matrycowe, na gorąco, izostatyczne, walcowanie, odśrodkowe, wytłaczanie i wybuch.

• Specjalne techniki formowania;

• listwy zwykłe;

•wstępna obróbka proszku;

•teoria tłumienia

Wstępna obróbka proszku obejmuje m.in. wyżarzanie, przesiewanie, mieszanie, granulowanie i dodawanie środków smarnych.

Zwykłe formowanie matrycowe proszku

Formowanie matrycowe to najpowszechniej stosowana technika formowania proszków. Polega ona na załadowaniu równomiernie wymieszanego proszku do zamkniętej formy w określonej ilości w temperaturze pokojowej, a następnie wtłoczeniu go do wlewka za pomocą prasy z określonym naciskiem jednostkowym.

Proces formowania zazwyczaj składa się z następujących etapów: ważenie proszku, napełnianie proszkiem, prasowanie, utrzymywanie ciśnienia i usuwanie proszku.

Zasada formowania

(1) Użyj formy, aby nadać proszkowi pożądany kształt.

(2) Zapewnij ciału dokładny rozmiar.

(3) Określ wymaganą porowatość i rodzaj porowatości półfabrykatu.

(4) Zapewnij ciału odpowiednią ilość siły i gęstości do radzenia sobie z ciężarem.

Metoda prasowania

Prasowanie jednokierunkowe: wklęsła matryca i dolny stempel nie poruszają się, natomiast górny stempel jest poddawany jednokierunkowemu naciskowi.

Dwukierunkowy przedwzmacniaczPraca: wklęsła matryca jest zamocowana, a górny i dolny stempel są naciskane w tym samym czasie z równą, lecz przeciwną siłą.

Naciskanie pływające: dolny stempel jest nieruchomy,Matryca jest podtrzymywana przez sprężyny, cylindry, siłowniki itp. i może unosić się po poddaniu naprężeniom.

Proces prasowania

Proces prasowania można podzielić na cztery etapy:

(1) Cząsteczki proszku poruszają się, pory zmniejszają się, a cząstki ściskają się wzajemnie;

(2) Proszek jest mocno ściskany, a małe cząsteczki wypełniają przestrzeń między dużymi cząsteczkami, które zaczynają się odkształcać;

(3) Wklęsła i wypukła część powierzchni cząstki proszku jest ściskana i zazębiana w celu uzyskania stałego kontaktu;

(4) Utwardzanie cząstek proszku do stanu granicznego przy dalszym zwiększaniu ciśnienia, cząstki proszku ulegają zniszczeniu, a krystalizacja ulega rafinacji.

Zależność między twardością proszku metalowego a ciśnieniem prasowania

Gatunek proszku	gęstość pozorna /(g/cm³)	twardośćHBW	Siła nacisku wymagana do uzyskania przez kompakt gęstości względnej 60%/MPa	Siła nacisku wymagana do uzyskania przez kompakt gęstości względnej 80%/MPa
Pb	3,98	35	245	618
Sn	3,50	50	515	1029
Z	3.51	49	2205	3724
Fe	2,70	70	2009	4900

Wpływ czystości proszku

Ze względu na odmienny proces produkcji proszku, jego czystość nie jest taka sama, a proszek zawiera pewną ilość zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia w proszku występują głównie w postaci tlenków metali.

Proszek tlenku metalu jest przeważnie twardy i kruchy, i gromadzi się głównie na powierzchni proszku metalu, co zwiększa odporność na prasowanie i pogarsza jego wydajność.

Możliwość wytwarzania struktury części formowanych metodą proszkową

1. Aby ułatwić wykonywanie form i ich zagęszczanie, należy wybrać prostą, symetryczną konstrukcję, która nie będzie charakteryzować się dużymi różnicami w przekroju, wąskimi rowkami, powierzchniami kulistymi itp.

2. Unikaj miejscowych cienkich ścianek, aby ułatwić zagęszczanie proszku i zapobiec pęknięciom.

3. Unikaj rowków i otworów w ścianach bocznych, aby ułatwić zagęszczanie lub zmniejszyć ilość pozostałych bloków.

4. Unikaj zwiększania pola przekroju poprzecznego wzdłuż kierunku docisku, aby ułatwić zagęszczanie. Narożniki powinny być zaokrąglone na styku każdej ściany, aby ułatwić zagęszczanie i uniknąć koncentracji naprężeń.