분말 금속 위조는 분말 야금 및 단조 기술의 장점을 결합한 정교한 제조 공정입니다. Powder Metal Forging 분야의 주요 공급 업체 로서이 과정과 관련된 세부 단계를 공유하게되어 기쁩니다. 이 블로그 게시물은 각 단계를 안내하여 분말 금속 단조의 중요성과 복잡성을 강조합니다.
1 단계 : 분말 생산
분말 금속 단조의 첫 번째 단계는 금속 분말 생산입니다. 이 분말은 일반적으로 철, 강철, 알루미늄 및 티타늄과 같은 다양한 금속 및 합금으로 만들어집니다. 원자 화, 화학적 감소 및 기계적 분류를 포함하여 금속 분말을 생산하는 몇 가지 방법이 있습니다.
원자화는 분말 생산을위한 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 이 과정에서, 용융 금속은 작은 노즐을 통해 강제로 강제로, 높은 속도 가스 또는 워터 제트로 작은 액 적으로 나뉩니다. 액 적은 빠르게 고형화되어 구형 금속 분말을 형성합니다. 이 방법은 입자 크기와 모양의 정확한 제어를 허용하며, 이는 분말 금속 위조의 후속 단계에 중요합니다.
화학적 환원은 화학 반응을 사용하여 금속 화합물을 원소 형태로 줄이는 것을 포함한다. 예를 들어, 산화철은 일산화탄소 또는 수소를 사용하여 철 분말로 환원 될 수 있습니다. 이 방법은 특정 화학 성분으로 고 순도 분말을 생성 할 수 있습니다.
반면에 기계적 분쇄는 큰 금속 조각을 작은 입자로 연삭하는 것을 포함합니다. 이 방법은 종종 취성 금속 또는 합금에서 분말을 생산하는 데 사용됩니다. 그러나, 기계적 분류를 통해 얻은 입자 크기 및 형상은 분무 또는 화학적 환원에 비해 균일 할 수있다. 금속 파우더 생산에 대한 자세한 내용은 방문 할 수 있습니다.금속 분말 야금.
2 단계 : 블렌딩 및 믹싱
금속 분말이 생성되면 종종 혼합되고 다른 첨가제와 혼합됩니다. 이러한 첨가제에는 윤활제, 바인더 및 합금 요소가 포함될 수 있습니다. 압축 과정에서 마찰을 줄이기 위해 윤활제가 추가되며, 결합제는 분말 입자를 함께 유지하는 데 도움이됩니다. 최종 생성물의 기계적 특성을 향상시키기 위해 합금 요소가 추가됩니다.
분말 혼합물 전체에 걸쳐 첨가제의 균질 분포를 보장하기 위해 블렌딩 및 혼합 공정은 중요하다. 이것은 일반적으로 볼 밀 또는 리본 블렌더와 같은 특수 혼합 장비를 사용하여 수행됩니다. 원하는 수준의 동질성을 달성하기 위해 혼합 시간과 속도를 신중하게 제어해야합니다.
3 단계 : 압축
압축은 분말 혼합물을 원하는 형태로 눌이는 과정이다. 이것은 일반적으로 유압 또는 기계식 프레스를 사용하여 다이에서 수행됩니다. 압축 중에 적용되는 압력은 일반적으로 분말의 유형 및 컴팩트의 원하는 밀도에 따라 50-1000MPa 범위입니다.
압축 동안, 분말 입자는 서로 더 가깝게 강요되어 그들 사이의 다공성을 감소시킨다. 다이의 모양은 소형의 모양을 결정합니다. 압축 후, 소형은 여전히 상대적으로 약하고 최종 특성을 달성하기 위해 추가 처리가 필요하기 때문에 "녹색 소형"이라고합니다.
압축 프로세스는 단일 액션 또는 이중 액션 프레스로 수행 될 수 있습니다. 단일 액션 프레스에서 분말은 한 방향으로 압축되는 반면, 이중 액션 프레스에서 분말은 양방향으로 동시에 압축됩니다. 이중 - 액션 프레스는 종종 소형에서보다 균일 한 밀도 분포를 달성하는 데 사용됩니다.
4 단계 : 소결
소결은 분말 입자를 함께 결합하고 녹색 소형의 밀도와 강도를 증가시키는 데 사용되는 열 - 처리 과정입니다. 녹색 소형은 용광로에 배치되어 염기 금속의 융점 아래의 온도로 가열됩니다. 소결 동안, 분말 입자 사이의 접촉 지점에서의 원자는 확산되어 강한 결합을 형성한다.
소결 온도, 시간 및 대기는 소결 부분의 특성에 영향을 미치는 중요한 매개 변수입니다. 온도는 확산을 촉진하기에 충분히 높아야하지만 너무 높지 않아 분말 입자의 과도한 곡물 성장 또는 용융을 유발합니다. 소결 시간은 부품의 크기와 모양뿐만 아니라 분말의 종류 및 원하는 특성에 따라 다릅니다.
소결 동안 용광로의 대기는 불활성 (예 : 질소 또는 아르곤) 또는 감소 (예 : 수소) 일 수 있습니다. 비활성 대기는 금속의 산화를 방지하기 위해 사용되는 반면, 환원 대기를 사용하여 분말 입자의 산화물을 제거 할 수 있습니다. 소결과 같은 분말 야금 과정에 대한 더 많은 통찰력을 얻으려면 탐색 할 수 있습니다.분말 마이크로 - 분사 성형 기술.
5 단계 : 단조
소결 후, 부분은 밀도, 강도 및 기계적 특성을 더욱 향상시키기 위해 단조 될 수있다. 단조에는 소결 된 부분에 높은 에너지 충격 또는 압력을 적용하여이를 재구성하고 남아있는 다공성을 제거하는 것이 포함됩니다.
오픈 - 다이 단조, 폐쇄 - 장 단조, 화난 위조 등 여러 유형의 단조 과정이 있습니다. 오픈 - 다이 단조에서, 부품은 두 개의 평평한 다이 사이에 배치되고 망치 또는 프레스로 변형됩니다. 닫힌 - 다이 단조는 반면에, 마지막 부분의 모양과 정확히 일치하는 공동이있는 다이를 사용합니다. 화가 단조는 축 방향으로 압축하여 부품의 십자가 구간 영역을 증가시키는 것을 포함합니다.
단조는 실온 (차가운 단조) 또는 온도 상승 (뜨거운 단조)에서 수행 할 수 있습니다. 뜨거운 단조는 종종 재료의 흐름 응력을 줄이고 균열없이 더 큰 변형을 허용하기 때문에 선호됩니다.
6 단계 : 마무리 작업
단조 후, 부품은 원하는 표면 마감, 치수 정확도 및 기계적 특성을 달성하기 위해 추가 마감 작업이 필요할 수 있습니다. 이러한 마무리 작업에는 가공, 열처리, 표면 코팅 및 테스트가 포함될 수 있습니다.
가공은 과도한 재료를 제거하고 부품의 최종 치수를 달성하는 데 사용됩니다. 여기에는 회전, 밀링, 시추 및 연삭과 같은 프로세스가 포함될 수 있습니다. 열처리는 경도, 강도 및 인성과 같은 부품의 기계적 특성을 더욱 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 표면 코팅은 부식성, 내마모성 또는 부품의 미적 외관을 향상시키기 위해 적용될 수 있습니다.
테스트는 부품이 필요한 품질 표준을 충족하도록하는 중요한 단계입니다. 여기에는 초음파 테스트 또는 X- 레이 검사와 같은 비 파괴 테스트 방법뿐만 아니라 인장 테스트 또는 경도 테스트와 같은 파괴 테스트 방법이 포함될 수 있습니다. 분말 야금 물질의 응용에 대한 자세한 내용은 방문하십시오.분말 야금 재료 적용.
결론
파우더 메탈 위조는 기존 제조 방법에 비해 몇 가지 장점을 제공하는 복잡하지만 매우 효과적인 제조 공정입니다. 복잡한 모양, 높은 정밀도 및 우수한 기계적 특성을 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 분말 금속 위조와 관련된 단계를 이해함으로써 응용 프로그램에 적합한 제조 공정을 선택할 때 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다.
분말 금속 단조 공급 업체로서, 우리는 고품질 파우더 금속 단조 부품을 제공 할 수있는 전문 지식과 경험을 가지고 있습니다. 당사 제품에 대해 더 많이 배우고 싶거나 특정 요구 사항에 대해 논의하고 싶다면 조달 상담을 받으려면 언제든지 문의하십시오. 우리는 귀하의 제조 요구를 충족시키기 위해 귀하와 협력하기를 기대합니다.
참조
- 독일어, RM (1994). 분말 야금 과학. 금속 분말 산업 연맹.
- Schaffer, GB 및 Wegst, UGK (2001). 금속 분사 성형 : 재료, 설계, 공정 및 응용. 윌리엄 앤드류 출판.
- ASM 핸드북위원회. (2008). ASM 핸드북, 볼륨 7 : 파우더 메탈 기술 및 응용 프로그램. ASM 국제.
