Con el avance de la tecnología, la pulvimetalurgia en aplicaciones automotrices se está volviendo más común.
¿Sabes cuántas piezas de metal en polvo hay en un automóvil?
Según "Advance in Powder Metallurgy", se utilizan más de 1,000 piezas de pulvimetalurgia en automóviles. El peso normal de las piezas sinterizadas para vehículos estadounidenses oscila entre 13 y 45 kg.
Contenido
Materiales de pulvimetalurgia en automóviles
El proceso de pulvimetalurgia Utiliza una amplia gama de materias primas, entre las que se incluyen:
- Hierro
- Acero
- Aceros de aleación
- Acero inoxidable
- Cobre
- Aluminio
- Aleaciones de titanio
- Cerámica
- Materiales magnéticos blandos
Hierro
Si se considera la rentabilidad y las propiedades mecánicas del producto no son altas, se puede optar por el hierro. Por ejemplo, para cojinetes con aceite a base de hierro, accesorios para maquinaria textil, accesorios para pistolas de moldeo de nervaduras, etc.
Aleación de acero
El acero aleado es un tipo de acero que incorpora elementos de aleación. Se pueden elegir diferentes aceros aleados según los requisitos de rendimiento mecánico del producto. Los tipos más comunes de acero aleado son FN-0205, FD-0205 y FLC-4608.
Aluminio
Los productos fabricados con aleación de aluminio son más ligeros y pueden reducir el peso del vehículo, mejorando la eficiencia del combustible.
Puedes verlo en los siguientes productos:
- Poleas
- Rotores de bombas de aceite
- Camisas de cilindro
- Amortiguadores
Cobre
El cobre, incluyendo el bronce y el latón, se emplea en bujes impregnados en aceite, filtros, bandas de freno y embragues. Debido a su alta conductividad eléctrica, se utiliza en algunos contactos eléctricos, reguladores de voltaje, protectores de circuitos, relés y escobillas de contacto.
Titanio
Las aleaciones de titanio son excelentes materiales de aleación, conocidos por su baja densidad, alta resistencia y buena resistencia a la corrosión. Por ejemplo, el Ti-6Al-4V, también conocido como Ti64, es adecuado para la fabricación de válvulas de admisión, poleas de distribución y filtros de bombas de combustible.
MMC
El compuesto de matriz metálica formado por aleación de aluminio y cerámica ofrece una excelente relación resistencia-peso, rigidez y ductilidad. A continuación se presentan algunos ejemplos.
Ford utiliza MMC para aumentar la velocidad crítica del eje de transmisión.
Algunos cilindros de motor Honda utilizan compuestos a base de aluminio, incluidos F20C, H22A y H23A.
Cerámica
Los polvos cerámicos se utilizan cada vez más en vehículos por sus propiedades únicas, como alta dureza, resistencia al desgaste, estabilidad térmica y ligereza. Los materiales cerámicos también se utilizan en pastillas de freno y sensores.
Materiales compuestos magnéticos blandos
Sus Preguntas Compuestos magnéticos blandos incluir lo siguiente:
- Hierro puro
- Aleaciones de hierro y fósforo
- Aleaciones de hierro y silicio
- Aleaciones de hierro-níquel
- Aleaciones de hierro y cobalto
Los materiales magnéticos blandos de PM se emplean comúnmente en rotores y estatores de alternadores y generadores, anillos de sensores ABS y sensores de ángulo de bomba.
Piezas de pulvimetalurgia en automóviles
Motor automotriz
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Cojinete impregnado en aceite
An cojinete impregnado de aceite Es un tipo de cojinete donde el aceite se absorbe y retiene dentro de su estructura a través de un proceso de impregnación. Estos cojinetes se fabrican mediante pulvimetalurgia, que crea una estructura porosa capaz de absorber y retener aceite.
Los cojinetes de retención de aceite se utilizan en varias partes del motor de un automóvil, incluidos los cojinetes del árbol de levas, los cojinetes de biela y los cojinetes principales del cigüeñal.
Beneficios de los cojinetes con retención de aceite:
- Autolubricante
- Fricción y desgaste reducidos
- Vida de servicio extendida
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Engranaje de distribución del cigüeñal
El engranaje de distribución del cigüeñal es un engranaje montado en el cigüeñal del motor. Garantiza que el cigüeñal y el árbol de levas giren en perfecta sincronización.
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Bielas
Tiene las siguientes funciones en el funcionamiento del motor del vehículo:
- La biela transfiere las fuerzas generadas durante el proceso de combustión desde el pistón al cigüeñal.
- Convierte el movimiento lineal del pistón en el movimiento rotacional necesario para girar el cigüeñal.
- La biela contribuía a mantener el pistón alineado dentro del cilindro, garantizando un funcionamiento suave y eficiente.
Generalmente están hechos de materiales de alta resistencia, como acero forjado, aluminio o titanio, para soportar las enormes fuerzas que se encuentran durante el funcionamiento del motor.
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Insertos de asiento de válvula
Los insertos de asiento de válvula proporcionan superficies de asiento duraderas y resistentes al calor para las válvulas de admisión y escape del motor. Estos insertos se colocan en la culata, donde las válvulas se unen a ella, garantizando un sellado hermético cuando las válvulas están cerradas.
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Rotor de bomba de aceite
Rotor de la bomba de aceite Es responsable de la circulación del aceite por todo el motor. Esto lubrica las piezas móviles, reduce la fricción y disipa el calor. Mediante la tecnología de PM, se pueden diseñar rotores de bombas de aceite complejos y de alta precisión.
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Polea de bomba de agua
La función de la polea de la bomba de agua Sirve para accionar la bomba de agua del motor de combustión interna. El material de la polea de la bomba de agua debe ser muy duradero y resistente al desgaste, como el FC-0208.
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Polea de sincronización
Polea de distribución Ayuda a la rotación sincronizada del árbol de levas y del cigüeñal.
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Tapas de cojinetes del cigüeñal
Tapa del cojinete del cigüeñal, también conocida como tapa del cojinete principalSu función principal es asegurar el cigüeñal dentro del bloque del motor. Además, las tapas de cojinetes son beneficiosas para distribuir las cargas y tensiones ejercidas sobre el cigüeñal durante el funcionamiento del motor. Las tapas de cojinetes de metal en polvo ofrecen un buen rendimiento frente a la fatiga y son ligeras.
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Piñón del cigüeñal
Una rueda dentada de cigüeñal es una rueda o engranaje dentado que se monta en el cigüeñal de un motor de combustión interna. Su función principal es accionar la cadena o correa de distribución, que a su vez sincroniza la rotación del cigüeñal y el/los árbol(es) de levas.
Transmisión
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Anillo cónico sincronizador
La función principal del sincronizador automotriz es igualar la velocidad de las marchas, garantizando cambios de marcha más suaves. El anillo cónico del sincronizador no solo mejora el cambio de marchas, sino que también reduce el desgaste del sincronizador.
Anteriormente, los anillos de cono sincronizador se fabricaban mediante el proceso de forjado, que proporcionaba alta resistencia, pero era costoso. El uso de pulvimetalurgia para anillos de cono sincronizador permite reducir eficazmente los costos y mejorar la precisión del componente.
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Cubos de embrague
El cubo del embrague facilita el acoplamiento y desacoplamiento del embrague, lo que permite una transmisión de potencia eficiente y cambios de marcha suaves.
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Reductores Planetarios
El engranaje planetario es un sistema complejo de engranajes compuesto por uno o más engranajes externos que giran alrededor de un engranaje central. En una transmisión automática automotriz, es una pieza integral que permite que el vehículo acelere de forma suave y eficiente.
Sistemas de frenos antibloqueo (ABS)
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Anillos sensores ABS
El Anillos sensores ABS Trabajan en conjunto con los sensores ABS para monitorear la velocidad de rotación de cada rueda. Proporcionan a la unidad de control del ABS los datos necesarios para evitar que las ruedas se bloqueen al frenar.
Sistemas de escape
Ventajas de la pulvimetalurgia en aplicaciones automotrices
- Reduzca gastos
En comparación con los procesos de forja y fundición, la pulvimetalurgia proceso de sinterización Requiere temperaturas más bajas y ahorra más energía.
Por lo tanto, reduce el coste de producción de automóviles.
- Mejorar la precisión
PM puede producir productos con mayor precisión, lo que proporciona una garantía para el buen funcionamiento de los motores y otros accesorios.
- Mejorar la eficiencia de la producción
Gracias a la rápida conformación del polvo metálico durante el proceso de compactaciónPermite producir rápidamente grandes cantidades de piezas pequeñas y medianas. Esto mejora la eficiencia de la producción automotriz.
- Reducir peso
La pulvimetalurgia permite utilizar materias primas más ligeras, reduciendo así el peso de las piezas. Por ejemplo, la rueda dentada y el rotor de aluminio de los sincronizadores de levas de automóviles pesan solo 450 gramos, mientras que la rueda dentada de hierro sinterizado pesa 900 gramos. Esto no solo reduce el consumo de combustible, sino que también beneficia al medio ambiente.
- Alta consistencia del lote de producto
Dado que todos los nombres de componentes de pulvimetalurgia Se producen a través del mismo molde, el rendimiento del mismo producto es altamente consistente.
El futuro de la pulvimetalurgia en aplicaciones automotrices
La pulvimetalurgia es una tecnología de fabricación en constante desarrollo que permite la producción en masa económica de piezas complejas de alta precisión. Hoy en día, la industria automotriz avanza hacia la automatización, el ahorro energético y la protección del medio ambiente. El papel de la pulvimetalurgia es fundamental, ya que permite mejorar las propiedades mecánicas del producto y reducir los costos.