粉末冶金生胚强度的概念粉末冶金生坯强度是指冷压的粉末压坯的机械强度。粉末冶金零件生坯具有适当的强度是必要的,以便压坯从阴模中脱出和将其运送到烧结炉而不会损坏。生坯强度取决于金属粉末的种类与施加的压力。软金属的粉末、不规则颗粒形状或多孔性颗粒结构的粉末都具有较高的生坯强度。对于软金属,用较低的压力即可生产出能够进行搬运的压坯。较硬的粉末则需要较高的压力。
要理解粉末冶金生坯强度,就必须知道哪种力使金属之间产生黏着。当使清洁的金属表面相互接触时,由于它们之间的接触面积小,从而它们之间的黏着力小。施加压力使接触面积增大,不管颗粒形状和表面粗糙度如何,这种接触面积大体上正比于施加的压力。对粉末冶金生坯强度的这种解释就将重点放在了建立颗粒之间原子与原子的金属接触。如上所述,与球形颗粒粉末相比,粉末冶金注射成型,不规则形状颗粒压制的压坯具有较高的生坯强度。这种较高的强度来自于粉末冶金压坯中不规则形状颗粒之间的相互联锁。对相互联锁现象的解释仍然有争议,不锈钢粉末冶金,但看起来可能是由于在由不规则颗粒压制的压坯中,在相当大程度上,相邻颗粒之间形成了较好的原子接触。
粉末冶金工艺很适用于大批量生产这类的零件。它可以为各种形状复杂的零件生产设计且不浪费材料。不过,制造铁框在技术上并非易事。在早期开发中,使用传统润滑剂,诸如硬脂酸锌与EBS腊等进行过生产试验,生坯废品率高达50%。目前,有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方法来提高生坯强度。
MIM和CIM是粉末注射成形工艺的两大分支。其中MIM是发展较早也较成熟的一个分支,被称为21世界较热门的零部件成形技术,它也的确没有辜负这样一个荣誉,其产业不断发展和壮大,并拥有了专门的金属注射成形生产设备。现在粉末注射成型工艺一出现*三大分支:AIM,即铝合金注射成型。近年来,随着金属注射成形工艺的不断成熟和普及,人们也越来越关注铝合金这种具有优异功能的特殊复合金属,因铝合金种类繁多,性质差异较大,表面较易被氧化的特点,其在注射成形方面与普通金属或合金要求是不同的,于是才会出现专门的AIM——铝合金注射成形。
任何一个工艺要想发展,形成一种产业,必须要通过生产设备的改进和升级来为企业提高生产效率,AIM也不例外,zui初它是没有**的设备的,传统粉末冶金和注塑行业通用生产设备以及金属注射成形**设备的都曾被用于该工艺中。但是它有其*特的原料特点,那些非**生产设备都无法很好满足其正常生产需要,即使勉强可以使用制品的质量也大打折扣。
AIM生产设备(主要是混炼造粒设备和注射设备)的研究是近几年才开始的,因为铝合金注射成形技术是非常先进的一门技术,国内对其研究也是刚刚开始,目前南京科技大学对此领域研究较早较多并已经取得一定研究成果,在领域的水平可以达到世界**。由于铝合金粉末的摩擦系数比普通金属粉末和陶瓷粉末都要小,因此就混炼设备和注射设备来讲,原则上是可以与其共用的。
随着AIM企业对生产效率和设备自动化,加工连续化程度以及设备性能等要求的提高,专业的铝合金注射成形混炼机、造粒机及注射机的研究开始被众多机械设备制造商提上日程。
目前国内已有少数几家机械设备制造商通过与高等院校合作的方式,粉末冶金件,在AIM**生产设备的研发生产方面取得了初步的成效,并在一些企业开始试用,其功能和特性还有待在以后的生产实践中不断摸索和改进,相信随着科技不断进步,这些生产设备也会朝着智能化、环保化、自动化发展。
根据中国粉末冶金协会统计的数据,34家国内大中型粉末冶金生产企业(占53 家企业数量的64%)的累计产量长期占53家企业生产产量的占比高达85%,其中大多数汽车粉末冶金零部件生产商集中在这34 家企业中。过去十年,受益于汽车产量的增长,汽车用粉末冶金零部件需求也呈现快速增长的态势。未来,除了汽车行业本身的增长,粉末冶金零件需求也将受益于进口替代和对机加工零件替代的双重替代,单车的粉末冶金用量将明显提升,**传统汽车粉末冶金零部件的需求将保持平稳增长。
从行业趋势来看,进入2008 年以后,坪山新区粉末冶金,由于价格的优势,世界粉末冶金的生产中心逐步往中国转移,日本本土的产量出现了明显的下降。根据中国粉末冶金协会的统计,以34 家粉末冶金企业产量为基数,2009/2010/2011 车用粉末冶金的单车用量分别为3.1/3.6/3.76kg/辆,用量增长趋势明显,在经历了2012 年短暂的下滑后,2013年又重回3.71kg/辆的水平。产业信息网认为,考虑到车辆节能、轻量化及产品精度化的诉求,伴随未来中国粉末冶金生产企业规模做大,技术加强和依旧强劲的成本优势,车用粉末冶金零件进口替代趋势下的需求增长仍将持续发生