Impregnazione nella metallurgia delle polveri

I componenti realizzati con metallurgia delle polveri (PM) sono noti per la loro elevata precisione e la rapidità di produzione.

Tuttavia, le parti sinterizzate contengono molti pori, che possono causare corrosione interna e ridurre la resistenza meccanica.

È qui che il processo di impregnazione si rivela utile. In questo blog, approfondiremo l'impregnazione con olio e l'impregnazione con resina nella metallurgia delle polveri.

Impregnazione d'olio nella metallurgia delle polveri

Impregnazione di olio ordinaria

Immergere il prodotto pulito in olio motore, ad esempio olio motore n. 20. Grazie alla forza dei pori del prodotto, l'olio penetra al suo interno.

Questo metodo è inefficiente e lento, richiedendo diverse ore. Viene quindi utilizzato per prodotti a basso contenuto di olio.

Processo di impregnazione dell'olio sotto vuoto

Per prima cosa è necessario pulire le boccole per evitare che agenti contaminanti ostacolino il processo di impregnazione.

Quindi si può utilizzare una pompa a vuoto per rimuovere l'aria dall'interno. Quando si elimina l'aria, si riduce la pressione all'interno dei pori delle boccole sinterizzate.

Una volta raggiunto il vuoto, l'olio viene introdotto nella camera a vuoto. L'ambiente a bassa pressione ne facilita la penetrazione. Questo processo può raggiungere un livello di vuoto massimo di circa 29" Hg.

Infine, è necessaria una fase di polimerizzazione per solidificare l'olio e creare una tenuta durevole all'interno dei pori della boccola.

Di seguito è riportato un video sul processo di impregnazione sotto vuoto.

Impregnazione dell'olio combustibile

Immergere il prodotto in olio caldo a 80~120°C per 1 ora. A causa del calore, l'aria nel foro di comunicazione si espande, causando la fuoriuscita di aria. Dopo il raffreddamento, l'aria rimanente si contrae nuovamente, aspirando l'olio nei pori.

Scegli gli oli nel processo di impregnazione

• Olio SAE 30

L'olio SAE 30 ha un'ampia gamma di applicazioni ed è adatto all'uso nei motori automobilistici.

1. È un lubrificante altamente efficiente che riduce efficacemente l'attrito.
2. SAE 30 può mantenersi in buone condizioni per lungo tempo e prolunga la durata delle parti in metallo in polvere.
3. La sua riserva alcalina (TBN) protegge i componenti dalla corrosione.
4. SAE 30 conferisce ai componenti buone proprietà antiusura.

• Alfa olefina polimerizzata (PAO)

Per temperature estreme o applicazioni in motori e trasmissioni automobilistiche, il PAO è la soluzione ideale.

1. Ampio intervallo di temperature di funzionamento
2. Misurazione dell'alta viscosità
3. Buona stabilità termica
4. Bassa corrosività
5. Compatibile con oli minerali
6. Bassa tossicità

Applicazioni: cuscinetti/boccole impregnati d'olio

Il processo di impregnazione con olio nella metallurgia delle polveri apporta notevoli benefici ai cuscinetti. Puoi trovare cuscinetti impregnati d'olio In oggetti di uso quotidiano come ventilatori, macchine da caffè e motori, questi cuscinetti a olio presentano i seguenti vantaggi.

• Autolubrificante

Le boccole impregnate d'olio rilasciano lubrificante durante il funzionamento, garantendo una lubrificazione continua.

Pertanto, riduce al minimo la necessità di una frequente lubrificazione manuale, diminuendo i costi di manutenzione.

• Durata della vita del prodotto estesa

La lubrificazione continua fornita dall'olio impregnato contribuisce a prolungare notevolmente la durata dei cuscinetti a olio.

La presenza di olio riduce il contatto diretto tra le parti, riducendo l'attrito e l'usura

L'olio lubrificante aiuta anche a dissipare il calore generato durante il funzionamento.

• Protezione dalla corrosione

L'olio presente nei pori forma uno strato protettivo che aiuta a prevenire la corrosione.

L'olio blocca l'umidità e altri elementi corrosivi, proteggendo i materiali dei cuscinetti dalla ruggine e dalla corrosione.

Impregnazione di resina nella metallurgia delle polveri

L'impregnazione con resina è un processo secondario che migliora significativamente la resistenza all'usura e la protezione dalla corrosione dei componenti PM.

Processo di impregnazione della resina

Vuoto umido

Innanzitutto, carica parti in polvere metallica in una camera a vuoto insieme a una soluzione di resina

Successivamente, si rimuove l'aria dai pori del pezzo per creare il vuoto. Quindi si inietta un'atmosfera d'aria, facendo penetrare la resina negli spazi tra i componenti in metallo in polvere. Dopo aver impregnato i pezzi, si procede prima a una leggera centrifugazione, quindi si immerge il pezzo in aria a circa 97 °C per indurirlo e ottenere il prodotto finito.

Vuoto secco

L'impregnazione sotto vuoto a secco segue un processo simile all'impregnazione sotto vuoto a umido.

Per prima cosa, inserite i componenti nella camera a vuoto, estraete il vuoto e rimuovete l'aria dai pori. La resina viene quindi introdotta sotto forma di vapore o di polvere secca, e si scioglie, infiltrandosi nei pori interni del componente.

L'impregnazione sotto vuoto a secco garantisce la rimozione dell'aria, consentendo alla resina di penetrare in profondità nei componenti. È una forma di impregnazione più completa e robusta.

Impregnazione con resina poliestere anaerobica

Immergere i pezzi in resina poliestere anaerobica. Il metodo di impregnazione è simile a quello descritto sopra. Una volta completato il processo di impregnazione, utilizzare acqua e detergente per rimuovere eventuali residui di resina dalla superficie. Una volta completata la pulizia, posizionare i pezzi in un contenitore contenente il catalizzatore. Questo catalizzatore è responsabile dell'indurimento della resina nei pori del prodotto. Questo processo richiede circa due o tre ore.

Vantaggi dell'impregnazione di resina

• Riempiendo i pori, la porosità viene ridotta, la resistenza del pezzo viene aumentata e la durata viene aumentata.
• La resina indurita sulla superficie delle parti in metallo in polvere garantisce una protezione aggiuntiva.
• La resina ha una buona resistenza alle alte temperature e può rimanere stabile a 400°C.
• Prima della placcatura, sigillare i pori del prodotto con impregnazione di resina per impedire la penetrazione di acidi residui. Questa fase di pretrattamento elimina efficacemente il rischio di corrosione dopo la placcatura.

Resine comunemente utilizzate

• Resina di poliestere Presenta eccellenti proprietà meccaniche, buona adesione e facile polimerizzazione. Può essere utilizzato per sigillare e migliorare la resistenza di parti metalliche porose.
• Resina epossidica, ad esempio EPON 828 Presenta elevata resistenza, eccellente resistenza chimica e buona stabilità termica. È ideale per componenti che richiedono elevata resistenza meccanica e resistenza ad ambienti difficili.
• Resina acrilica Presenta una rapida velocità di polimerizzazione, una buona resistenza ai raggi UV e un'eccellente trasparenza.
• Resina anaerobica, Come LOCTITE® 518, polimerizza senza aria, garantendo un'eccellente tenuta e resistenza. Viene spesso utilizzato nei componenti idraulici e pneumatici.

Il processo di impregnazione con resina è ideale per parti con una densità dall'80% al 90%. Per le parti a base di ferro, l'intervallo di densità è di 6.2 g/cm³ a 7.0 g/cm³Se la densità del prodotto è troppo bassa, la resina fuoriuscirà durante il processo di impregnazione. Al contrario, se la densità è troppo alta, la resina avrà difficoltà a penetrare nei pori del prodotto.

Impregnazione VS Infiltrazione

I produttori utilizzano spesso il processo di impregnazione per migliorare le boccole dell'olio con materiali non metallici. Al contrario, impiegano processo di infiltrazione Per creare compositi a matrice metallica introducendo metallo rinforzato. In questo modo, si migliorano le proprietà meccaniche dei componenti metallici sinterizzati.

L'impregnazione viene solitamente eseguita a temperature più basse, solitamente a temperatura ambiente o leggermente più elevate. Permette ai materiali ausiliari di penetrare nei pori senza fondere il materiale di base.

Al contrario, l'infiltrazione richiede temperature più elevate per fondere il metallo infiltrato e consentirgli di fluire nei pori del pezzo.

 

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FAQ

1. Come dimostrare che l'olio è penetrato nei cuscinetti?

Poiché non vi è alcuna prova esternamente visibile di sigillatura dal processo di impregnazione dell'olio, in genere utilizziamo il Norma ASTM B963 metodo di test. Rileva principalmente quanto segue.

• Contenuto di olio
• Efficienza dell'impregnazione dell'olio
• Porosità connessa alla superficie

2. Qual è il contenuto generale di olio nei cuscinetti impregnati d'olio?

I cuscinetti impregnati d'olio a base di rame hanno in genere un contenuto d'olio che va dal 12% al 30%. Invece, i cuscinetti impregnati d'olio a base di ferro contengono solitamente dal 18% al 25% di olio.