Características clave del proceso de pulvimetalurgia

Características clave del proceso de pulvimetalurgia

De la "fabricación" a la "fabricación inteligente" es el sueño y la búsqueda de la humanidad en todo el mundo. Hoy en día, con la evolución de los sistemas de fabricación inteligente y el rápido desarrollo de la fabricación avanzada, los materiales clave y los componentes básicos se han convertido en puntos clave de crecimiento en la cadena de la industria manufacturera. Varias tecnologías avanzadas de formación de piezas también se esfuerzan por aprovechar esta oportunidad y brillar.

Metalurgia de polvosLa tecnología de fabricación es reconocida como una tecnología de fabricación ecológica y sostenible por la industria con las ventajas de ahorro de energía, ahorro de materiales, protección ambiental ecológica, alta eficiencia y alta precisión. En los últimos años, con la mayor integración de la tecnología de la información y la industria manufacturera, varias tecnologías de impresión 3D de vanguardia también están irradiando vitalidad y ganando un desarrollo vigoroso.

1. Características clave del proceso de pulvimetalurgia

La tecnología de pulvimetalurgia integra múltiples procesos, como la fabricación de polvo, la formación, la sinterización, etc., y se caracteriza por su bajo costo, alta eficiencia, menos (no) contaminación, etc. Al mismo tiempo, como un importante proceso de moldeo de fabricación aditiva ( Impresión 3D), es un eslabón importante de Made in China 2025.

De acuerdo con diferentes fórmulas, la resistencia a la tracción de las piezas pulvimetalúrgicas es de 170~1200MPa. En comparación con el proceso tradicional de fabricación de piezas, tiene las siguientes características:

·El único método de fabricación de algunos materiales con propiedades especiales (actualmente existen muchos productos compuestos con excelentes prestaciones que sólo pueden ser procesados ​​por pulvimetalurgia);

·El proceso de procesamiento es corto, simple y fácil de controlar (los productos que solo se pueden completar mecanizando más de diez procesos a veces se pueden lograr mediante varios procesos en el proceso de metal en polvo);

·Las piezas están cerca del tamaño final y la superficie es lisa, lo que reduce el costo de procesamiento posterior;

·Ahorro de energía, alta tasa de utilización de materias primas y alta eficiencia de procesamiento (en comparación con los procesos tradicionales de mecanizado y corte, la pulvimetalurgia ahorra un 60 por ciento de energía y la tasa de utilización de materiales alcanza el 95 por ciento);

·Poca resistencia del producto; Poca liquidez y forma limitada;

·La presión de prensado es más alta y el tamaño de los productos es más pequeño;

·El coste del troquel es elevado.

Con el fin de promover la aplicación y el desarrollo más amplios de la tecnología de pulvimetalurgia, las tecnologías de creación rápida de prototipos, como el moldeo por inyección de polvo (PIM) y la tecnología de impresión 3D, han pasado a primer plano, lo que hace que la pulvimetalurgia se actualice continuamente en la dirección de alta densidad, alto rendimiento, Integración y bajo costo.

2. Reinnovación demoldeo por inyección de polvo metálico

PIM es una tecnología de formación de forma casi neta para la fabricación de piezas de precisión de alta calidad, que tiene ventajas que la pulvimetalurgia y los métodos de mecanizado convencionales no pueden igualar. Desde la perspectiva de los clientes, la capacidad de procesamiento y la rentabilidad de los productos se convertirán en las principales razones para elegir PIM.

En términos de capacidad de procesamiento, PIM realmente puede realizar la capacidad de formación de piezas complejas tridimensionales y puede fabricar muchas piezas con formas complejas, como varias ranuras externas, roscas externas, superficies externas cónicas, orificios transversales y orificios ciegos, rebajes y llaves. pasadores, nervaduras de refuerzo, moleteado superficial, etc.; Debido al llenado uniforme de la cavidad del troquel bajo el estado de flujo de los materiales, la presión y la densidad de cada punto en la cavidad del troquel son consistentes y se pueden obtener piezas con forma casi neta con estructura uniforme y excelentes propiedades mecánicas; PIM también puede realizar la fabricación integrada de piezas de diferentes materiales, con amplia adaptabilidad de materiales y alto grado de automatización.

En términos de rentabilidad, para muchos sistemas de materiales metálicos, el polvo PIM tiene un alto costo, pero el método PIM no es como el mecanizado tradicional para el corte, por lo que el costo ahorrado debería poder llenar el vacío en el costo de la materia prima. Al mismo tiempo, el costo-beneficio de PIM suele ser aplicable a la producción en masa. Solo cuando el lote de producción es lo suficientemente grande, se puede compartir el costo del molde; Por el contrario, cuando el lote de producción es bajo, PIM pierde la voz.

△ Flujo del proceso PEP

Para superar las limitaciones y obstáculos en el proceso PIM, el desarrollo de la tecnología de impresión 3D se ha convertido en una tendencia general. La impresión por extrusión de polvo (PEP), una tecnología de impresión 3D indirecta de metal/cerámica combinada con "impresión 3D más pulvimetalurgia", fue promovida por primera vez por Sublimation 3D en China. Su proceso básico es el siguiente: en primer lugar, el polvo de metal/cerámica y el aglutinante orgánico se mezclan uniformemente para la granulación, luego el aglutinante en el espacio en blanco formado (espacio en blanco verde) se separa después de formar mediante una impresora 3D, y finalmente el producto con uniforme y excelente el rendimiento se obtiene mediante sinterización y densificación.

△ Tres características de la solución PEP

La tecnología PEP utiliza tecnología de pulvimetalurgia madura para la reinnovación, realiza de forma innovadora el control y la formación de materiales a través de la impresión 3D y cumple con la personalización personalizada de las piezas de metal/cerámica requeridas por los clientes. El método PEP ahorra costos de fabricación y tiempo de desarrollo de moldes a través de una preparación sin moldes; Ampliación de la capacidad de procesamiento de piezas muy difíciles y complejas, como la realización del diseño y la fabricación de canales de enfriamiento conformados de cobre puro, la preparación integrada, liviana y de gran tamaño de cerámicas de carburo de silicio con estructuras complejas; Brinda una mayor precisión que la tecnología de impresión 3D directa, un mayor costo de rendimiento de los equipos y materiales de impresión y más promoción y popularización de las aplicaciones de impresión 3D.

▽ La aplicación exitosa de la impresión 3D PEP se beneficia de la siguiente combinación de ventajas

3. Guiados por las necesidades del usuario y las aplicaciones industriales, se pueden usar otras rocas para atacar el jade. La pulvimetalurgia tradicional y la nueva impresión 3D PEP no son sustitutos, sino relaciones iterativas y ventajas complementarias. Son el camino futuro del desarrollo de la fabricación inteligente, el camino del desarrollo integrado de la pulvimetalurgia y la tecnología digital, y el camino de la simbiosis y de ganar-ganar.

En la actualidad, los componentes y marcos clave que se utilizan en las industrias modernas, como la aviación, la industria aeroespacial, la construcción naval y la energía nuclear, se están desarrollando en la dirección de la complejidad, la integración, el peso ligero y el alto rendimiento. También se ha demostrado que la tecnología PEP 3D cumple con los requisitos de formación, convirtiéndose en un eslabón en la cadena de fabricación de materiales clave y componentes centrales en el campo de alta tecnología, y es mejor "habilitar" la pulvimetalurgia con nuevas ventajas.

"Empoderamiento" no es un concepto. Zhongwei Precision ha acumulado y se ha decidido por esta tecnología durante casi 20 años. Ahora, está considerando el "próximo paso" y haciendo más exploración y práctica para "construir un mundo inteligente de impresión 3D" basado en las necesidades del usuario y las aplicaciones de la industria. En todo el futuro, Zhongwei Precision avanzará de manera constante, habilitará la pulvimetalurgia con tecnología digital y hará contribuciones para abrir un mundo más amplio para la pulvimetalurgia.