Mecanizado por corte de pezas de metalurxia en po (P / M)

Hora de publicación: 06 / 27 2021 Autor: Editor do sitio Visita: 13598

O uso do proceso de metalurxia do po (P / M) para fabricar pezas para sistemas de enerxía automotriz segue crecendo. As pezas fabricadas polo proceso P / M teñen moitas vantaxes únicas e importantes. A estrutura porosa residual intencionadamente deixada nestas partes é boa para a autolubricación e o illamento acústico. As aliaxes complexas que son difíciles ou imposibles de fabricar mediante o proceso de fundición tradicional pódense producir usando a tecnoloxía P / M. As pezas fabricadas con esta tecnoloxía normalmente teñen pouca ou nula capacidade de procesamento, o que as fai máis baratas e menos residuos en materiais. Desafortunadamente, detrás da atracción destas características, as pezas P / M son difíciles de mecanizar.

Aínda que unha das intencións orixinais da industria P / M é eliminar todo o procesamento, este obxectivo aínda non se alcanzou. A maioría das pezas só poden estar "preto da forma final" e aínda precisan algún acabado.

Non obstante, en comparación con pezas fundidas e forxadas, unha pequena cantidade de material que hai que eliminar das pezas P / M é un material típico resistente ao desgaste.

A estrutura porosa é unha das características que fan que as pezas p / M teñan unha ampla gama de usos, pero a vida útil da ferramenta tamén se verá danada pola estrutura porosa. A estrutura porosa pode almacenar aceite e son, pero tamén leva a un corte micro intermitente. Cando se move dun furado ás partículas sólidas, a punta da ferramenta impacta continuamente, o que pode provocar unha pequena deformación da fractura por fatiga e un colapso fino do bordo ao longo do filo. Para empeorar as cousas, as partículas adoitan ser moi duras. Aínda que a macro dureza do material medido está entre 20 e 35 graos, o tamaño das partículas do compoñente é de ata 60 graos. Estas partículas duras provocan un desgaste severo e rápido do bordo. Moitas pezas p / M son tratables térmicamente e a dureza e resistencia do material son maiores despois do tratamento térmico. Finalmente, debido á tecnoloxía de sinterización e tratamento térmico e aos gases empregados, a superficie do material conterá óxidos e / ou carburos duros e resistentes ao desgaste.

Rendemento de pezas P / M

A maioría das propiedades das pezas P / M, incluída a mecanización, están relacionadas non só coa composición química da aliaxe, senón tamén co nivel de porosidade da estrutura porosa. A porosidade de moitas partes estruturais é de ata o 15% ～ 20%. A porosidade das pezas utilizadas como dispositivos de filtración pode chegar ao 50%. No outro extremo da serie, a porosidade das pezas forxadas ou da cadeira é só do 1% ou menos. Estes materiais están adquirindo especial importancia nas aplicacións de automoción e avión porque poden acadar niveis de resistencia máis altos.
A resistencia á tracción, a dureza e a ductilidade da aliaxe P / M aumentarán co aumento da densidade e tamén se pode mellorar a maquinabilidade porque a porosidade é prexudicial para a punta da ferramenta.
O aumento do nivel de porosidade pode mellorar o rendemento do illamento acústico das pezas. A oscilación de amortiguamento nas pezas estándar redúcese significativamente nas pezas P / M, o que é moi importante para máquinas-ferramentas, sopladores de aire acondicionado e ferramentas pneumáticas. Tamén é necesaria unha alta porosidade para engrenaxes autolubricantes.

Dificultades no mecanizado

Aínda que un dos obxectivos do desenvolvemento continuo da industria P / M é eliminar o mecanizado e unha das principais atraccións do proceso P / M é que só se precisa unha pequena cantidade de procesamento, moitas pezas aínda necesitan post-tratamento para obter maior precisión ou mellor acabado superficial. Desafortunadamente, mecanizar estas pezas é extremadamente difícil. A maioría dos problemas atopados son causados pola porosidade. A porosidade leva á micro fatiga da punta. A vangarda está cortando e entrando constantemente. Pasa entre partículas e buratos. Un pequeno impacto repetido leva a pequenas gretas no bordo de corte.

Estas gretas de fatiga medran ata que o bordo máis avanzado cae. Este tipo de bordo de micro astilla adoita ser moi pequeno e normalmente presenta un desgaste abrasivo normal.
A porosidade tamén reduce a condutividade térmica das pezas P / M, o que resulta en alta temperatura no filo e causa o desgaste e a deformación do cráter. A estrutura porosa conectada internamente proporciona un camiño para a descarga de fluído de corte da área de corte. Isto pode provocar gretas quentes ou deformacións, especialmente na perforación.

O aumento da superficie causada pola estrutura porosa interna tamén leva á oxidación e / ou carbonización durante o tratamento térmico. Como se mencionou anteriormente, estes óxidos e carburos son duros e resistentes ao desgaste.

A estrutura porosa tamén produce o fracaso da lectura da dureza da peza, que é extremadamente importante. Cando a macro dureza dunha peza P / M mídese intencionadamente, inclúe o factor de dureza do burato. A estrutura porosa leva ao colapso da estrutura e dá a impresión incorrecta de partes relativamente brandas. As partículas son moito máis duras. Como se describiu anteriormente, a diferenza é dramática.

A existencia de inclusións en partes PM tamén é desventajosa. Durante o mecanizado, estas partículas retiraranse da superficie e formaranse arañazos ou arañazos na superficie da peza cando se frote por diante da ferramenta. Estas inclusións adoitan ser grandes, deixando buratos visibles na superficie da peza.

A diferenza de contido de carbono leva á inconsistencia da mecanización. Por exemplo, o contido en carbono da aliaxe fc0208 oscila entre o 0.6% e o 0.9%. Un lote de materiais cun contido de carbono do 0.9% son relativamente duros, o que resulta nunha vida útil deficiente. O outro lote de materiais cun contido de carbono do 0.6% ten unha excelente vida útil. Ambas aliaxes están dentro do rango permitido.

O último problema de mecanizado está relacionado co tipo de corte que se produce na peza P / M. Como a peza está preto da forma final, a profundidade de corte adoita ser moi escasa. Isto require unha vangarda libre. A acumulación de virutas na vangarda adoita levar a micro chip.

Procesando tecnoloxía

Para superar estes problemas, aplícanse varias tecnoloxías (exclusivas da industria). A estrutura porosa superficial adoita selarse por infiltración. Normalmente é necesario un corte gratuíto adicional. Recentemente empregáronse técnicas melloradas de produción de po deseñadas para aumentar a limpeza do po e reducir os óxidos e carburos durante o tratamento térmico.

A estrutura porosa da superficie pechada realízase mediante infiltración de metal (normalmente cobre) ou polímero. Especulouse que a infiltración actúa como lubricante. A maioría dos datos experimentais mostran que a verdadeira vantaxe reside en pechar a estrutura porosa da superficie e evitar así a micro fatiga do filo. A redución da conversa mellora a vida útil da ferramenta e o acabado da superficie. O uso máis dramático da infiltración mostra un aumento do 200% na vida útil das ferramentas cando a estrutura porosa está pechada.

Sábese que aditivos como MNS, s, MoS2, MgSiO3 e BN aumentan a vida útil das ferramentas. Estes aditivos melloran a usinabilidade facilitando a separación de astillas da peza de traballo, rompendo astillas, evitando a acumulación de astillas e lubricando a punta de corte. Aumentar a cantidade de aditivos pode mellorar a maquinabilidade, pero pode reducir a resistencia e resistencia.

A tecnoloxía de atomización en po para controlar a sinterización e o tratamento térmico do gas do forno permite producir po e pezas limpas, o que minimiza a aparición de inclusións e carburos de óxido superficial.

Material das ferramentas

As ferramentas máis utilizadas na industria P / M son aqueles materiais resistentes ao desgaste, resistentes a fisuras e sen virutas baixo a condición de bo acabado superficial. Estas características son útiles para calquera operación de mecanizado, especialmente para pezas P / M. Os materiais para ferramentas incluídos nesta categoría son ferramentas de nitruro de boro cúbico (CBN), cermetos non revestidos e revestidos e carburos cementados sinterizados revestidos mellorados.

As ferramentas CBN son atractivas pola súa alta dureza e resistencia ao desgaste. Esta ferramenta utilízase durante moitos anos no procesamento de aceiro e fundición con dureza Rockwell de 45 ou máis. Non obstante, debido ás propiedades únicas da aliaxe P / M e á diferenza significativa entre micro dureza e macro dureza, as ferramentas CBN pódense usar para pezas P / M cunha dureza Rockwell de 25. O parámetro clave é a dureza das partículas. Cando a dureza das partículas supera os 50 graos de Rockwell, as ferramentas CBN están dispoñibles independentemente do valor da dureza macro. A obvia limitación destas ferramentas é a súa falta de resistencia. En caso de corte intermitente ou alta porosidade, é necesario reforzar os bordos, incluíndo biselado negativo e afiado intenso. O corte lixeiro simple pódese facer con punta de punta.

Hai varios materiais de CBN que son eficaces. O material con mellor dureza está composto principalmente por todo o CBN. Teñen unha excelente resistencia, polo que se poden empregar para o desbaste. As súas limitacións adoitan estar relacionadas co acabado superficial. Está determinado en gran parte polas partículas individuais de CBN que compoñen a ferramenta. Cando as partículas caen do bordo cortante, afectarán á superficie do material da peza. Non obstante, non é tan grave que a ferramenta de partículas finas caia dunha partícula.

O material CBN que se usa normalmente ten un alto contido de CBN e un tamaño de partícula medio. A folla de acabado CBN é de gran fino e o contido en CBN é baixo. Son máis eficaces cando se requiren cortes lixeiros e acabado superficial ou cando a aliaxe que se está procesando é especialmente dura.

En moitas aplicacións de corte, a vida útil das ferramentas é independente do tipo de material. Noutras palabras, calquera material CBN pode acadar unha vida útil similar. Nestes casos, a selección do material baséase principalmente no menor custo de cada punta. Unha folla redonda ten unha superficie superior enteira de CBN e pode proporcionar catro ou máis arestas de corte, o que é máis barato que catro follas CBN incrustadas.

Cando a dureza das pezas P / M é inferior a Rockwell 35 graos e a dureza das partículas está dentro do rango, o cermet adoita ser unha das opcións. Os cermets son moi duros, poden evitar con eficacia a acumulación de chips e poden soportar a alta velocidade. Ademais, debido a que os cermets sempre se empregaron para o mecanizado de alta velocidade e acabado de aceiro e aceiro inoxidable, normalmente teñen ranuras xeométricas ideais adecuadas para pezas próximas ás formadas.

Os cermets actuais son complicados na metalurxia, con ata 11 elementos de aliaxe. Adoitan ser sinterizados a partir de partículas de TiCN e adhesivo de Ni Mo. TiCN proporciona dureza, resistencia á acumulación de virutas e estabilidade química que son importantes para o éxito do uso de cermets. Ademais, estas ferramentas adoitan ter un alto contido adhesivo, o que significa que teñen unha boa resistencia. Nunha palabra, teñen todas as características de procesar a aliaxe P / M de forma eficaz. Varios tipos de cermets son efectivos, do mesmo xeito que o carburo de volframio cimentado sinterizado, canto maior sexa o contido de aglutinante, mellor será a dureza.

Un desenvolvemento relativamente novo coñecido é que a deposición de vapor químico a media temperatura (mtcvd) tamén ofrece unha vantaxe para a industria P / M. Mtcvd conserva toda a resistencia ao desgaste e resistencia ao desgaste dos cráteres da tradicional deposición química de vapor (CVD), pero tamén mellora a dureza obxectivamente. O aumento da dureza provén principalmente da diminución das gretas. O revestimento deposítase a alta temperatura e despois arrefríase no forno. O revestimento contén gretas cando a ferramenta alcanza a temperatura ambiente debido a unha expansión térmica inconsistente. Semellantes aos arañazos no vidro plano, estas gretas reducen a resistencia do filo. A menor temperatura de deposición de mtcvd leva a unha frecuencia de fisuras máis baixa e a unha mellor dureza da punta.

Cando o substrato do revestimento CVD e o revestimento mtcvd teñen as mesmas características e o aderezo do bordo, pódese demostrar a diferenza da súa dureza. Cando se usa en aplicacións nas que se require resistencia ao bordo, o rendemento do revestimento mtcvd é mellor que o do revestimento CVD. A través da análise, cando se mecanizan pezas P / M con estrutura porosa, a resistencia do bordo é importante. O revestimento Mtcvd é mellor que o revestimento CVD.

O revestimento físico por deposición de vapor (PVD) é máis fino e menos resistente ao desgaste que o revestimento mtcvd ou CVD. Non obstante, o revestimento PVD pode soportar un impacto significativo na aplicación. O revestimento PVD é eficaz cando o corte é desgastado, o CBN e os cermets son demasiado fráxiles e requiren un acabado superficial excelente.

Por exemplo, a punta de carburo cementado C-2 pódese mecanizar fc0205 a unha velocidade de liña de 180 m / min e unha velocidade de avance de 0.15 mm / revolución. Despois de mecanizar 20 pezas, a acumulación de chip pode provocar un micro colapso. Cando se usa recubrimento de nitruro de titanio PVD (TIN), a acumulación de astillas queda restrinxida e a vida útil das ferramentas prolóngase. Cando se usa este revestimento de estaño, espérase que as características de desgaste abrasivo das pezas P / M sexan máis eficaces co revestimento en TiCN. O TiCN ten case a mesma resistencia á acumulación de chips que o estaño, pero é máis duro e resistente ao desgaste que o estaño.

A estrutura porosa é importante e afecta á mecanización da aliaxe fc0208. Cando a estrutura porosa e as características cambian, diferentes materiais de ferramentas proporcionan as vantaxes correspondentes. Cando a densidade é baixa (6.4 g / cm3), a macro dureza é baixa. Neste caso, o carburo cementado revestido con mtcvd proporciona a mellor vida útil da ferramenta. A micro fatiga da punta é moi importante e a dureza do bordo é moi importante. Neste caso, unha folla de cermet de boa dureza proporciona a máxima vida útil da ferramenta.

Cando se produce a mesma aliaxe cunha densidade de 6.8 g / cm3, o desgaste abrasivo faise máis importante que a fisura do bordo. Neste caso, o revestimento mtcvd proporciona a mellor vida útil da ferramenta. O carburo cementado revestido de PVD úsase para probar os dous tipos de pezas extremadamente duras e rompe cando toca o bordo de corte.

Cando a velocidade aumenta (a velocidade lineal supera os 300 metros por minuto), os cermets e incluso os cermets revestidos producirán un desgaste dos cráteres. O carburo cementado revestido é máis axeitado, especialmente cando a dureza de punta do carburo cementado revestido é boa. O revestimento Mtcvd é especialmente eficaz para o carburo cementado con área rica en cobalto.

Os cermets úsanse máis en tornear e aburrir. Os carburos cementados revestidos con PVD son ideais para o mecanizado de roscas porque é de esperar velocidades máis baixas e máis atención á acumulación.

Mantén a fonte e o enderezo deste artigo para reimprimilos:Mecanizado por corte de pezas de metalurxia en po (P / M)

Minghe Casting Company dedícase á fabricación de pezas de fundición de alta calidade e de alto rendemento Fundición a presión de parede delgada,Fundición a cámara quente,Fundición a cámara fría), Servizo redondo (servizo de fundición a presión,Cnc mecanizado,Fabricación de moldes, Tratamento de superficie). Calquera requirimento de fundición a presión de aluminio, magnesio ou fundición de Zamak / cinc e outros requisitos de fundición son benvidos para poñerse en contacto connosco.

ISO90012015 E ITAF 16949 TENDA DA EMPRESA CASTING

Baixo o control de ISO9001 e TS 16949, todos os procesos lévanse a cabo a través de centos de máquinas de fundición a presión avanzadas, máquinas de 5 eixes e outras instalacións, que van dende as blasters ata as lavadoras Ultra Sonic. Minghe non só ten equipos avanzados senón que tamén ten profesionais equipo de enxeñeiros, operadores e inspectores experimentados para facer realidade o deseño do cliente.

POTENTE FUNDICIÓN EN ALUMINIO CON ISO90012015

Fabricante por contrato de pezas fundidas. As capacidades inclúen pezas de fundición de aluminio a cámara fría de 0.15 libras. ata 6 libras, configuración rápida de cambio e mecanizado. Os servizos de valor engadido inclúen o pulido, vibración, desbarbado, granallado, pintura, revestimento, revestimento, montaxe e ferramentas. Entre os materiais traballados inclúense aliaxes como 360, 380, 383 e 413.

PECES DE CASTING PERFECTAS DE ZINC EN CHINA

Servizos de enxeñaría simultánea de asistencia ao deseño de fundición por cinc. Fabricante a medida de pezas de fundición de cinc de precisión. Pódense fabricar pezas fundidas en miniatura, pezas fundidas de alta presión, pezas de molde de varias diapositivas, pezas de molde convencionais, pezas de moldaxe de pezas individuais e pezas de fundición independentes e pezas de fundición seladas. As pezas fundidas pódense fabricar en lonxitudes e anchuras de ata 24/0.0005 polgadas +/- XNUMX polgadas de tolerancia.

Fabricante certificado ISO 9001 2015 de fabricación de moldes e magnesio fundido a presión

Fabricante certificado ISO 9001: 2015 de magnesio fundido a presión, as capacidades inclúen fundición a presión de magnesio de alta presión ata cámara quente de 200 toneladas e cámara fría de 3000 toneladas, deseño de ferramentas, pulido, moldeado, mecanizado, pintura en po e líquido, QA completo con capacidades CMM , montaxe, embalaxe e entrega.

Minghe Casting Servizo de fundición adicional-fundición de investimento, etc.

Certificado ITAF16949. Inclúe servizo de fundición adicional fundición de investimento,fundición de area,Fundición por gravidade, Fundición de escuma perdida,Fundición centrífuga,Fundición ao baleiro,Fundición permanente de moldesAs capacidades inclúen EDI, asistencia en enxeñaría, modelado sólido e procesamento secundario.

Estudos de casos de aplicación de pezas de fundición

Industrias de fundición Estudos de casos de pezas para: coches, bicicletas, avións, instrumentos musicais, motos acuáticas, dispositivos ópticos, sensores, modelos, dispositivos electrónicos, caixas, reloxos, maquinaria, motores, mobles, xoias, discos, telecomunicacións, iluminación, dispositivos médicos, dispositivos fotográficos, Robots, esculturas, equipos de son, equipos deportivos, ferramentas, xoguetes e moito máis.