Con il progresso tecnologico, la metallurgia delle polveri nelle applicazioni automobilistiche sta diventando sempre più diffusa.
Sai quante parti in polvere metallica ci sono in un'automobile?
Secondo "Advance in Powder Metallurgy", nelle automobili vengono utilizzati oltre 1,000 componenti realizzati con la metallurgia delle polveri. Il peso normale dei componenti sinterizzati per i veicoli statunitensi varia dai 13 ai 45 kg.
Contenuti
Materiali di metallurgia delle polveri nelle automobili
. processo di metallurgia delle polveri utilizza un'ampia gamma di materie prime, tra cui:
- Ferro
- Acciaio
- Acciai legati
- Acciaio inossidabile
- Rame
- Alluminio
- Leghe di titanio
- Ceramica
- Materiali magnetici morbidi
Ferro
Se si considera il rapporto costo-efficacia e le proprietà meccaniche del prodotto non sono elevate, è possibile scegliere il ferro. Ad esempio, cuscinetti a base di ferro contenenti olio, accessori per macchine tessili, accessori per pistole per stampaggio a coste, ecc.
Acciaio legato
L'acciaio legato è un tipo di acciaio che contiene alcuni elementi di lega. È possibile scegliere diversi acciai legati in base ai requisiti di prestazioni meccaniche del prodotto. I tipi più comuni di acciai legati includono FN-0205, FD-0205 e FLC-4608.
Alluminio
I prodotti realizzati in lega di alluminio sono più leggeri e possono ridurre il peso del veicolo, migliorando l'efficienza del carburante.
Lo puoi vedere nei seguenti prodotti:
- pulegge
- Rotori della pompa dell'olio
- Canne dei cilindri
- Ammortizzatori
Rame
Il rame, compresi bronzo e ottone, viene utilizzato per boccole impregnate d'olio, filtri, fasce freno e frizioni. Grazie alla sua elevata conduttività elettrica, il rame viene utilizzato in alcuni contatti elettrici, regolatori di tensione, protettori di circuito, relè e spazzole per contatti.
Titanio
Le leghe di titanio sono eccellenti materiali noti per la loro bassa densità, l'elevata resistenza e la buona resistenza alla corrosione. Ad esempio, il Ti-6Al-4V, noto anche come Ti64, è adatto per la produzione di valvole di aspirazione, pulegge di distribuzione e filtri per pompe di carburante.
MMC
Il composito a matrice metallica formato da lega di alluminio e ceramica presenta un eccellente rapporto resistenza/peso, rigidità e duttilità. Ecco alcuni esempi.
Ford utilizza MMC per aumentare la velocità critica dell'albero di trasmissione.
Alcuni cilindri dei motori Honda utilizzano materiali compositi a base di alluminio, tra cui F20C, H22A e H23A.
Ceramica
Le polveri ceramiche vengono sempre più utilizzate nei veicoli per le loro proprietà uniche, come elevata durezza, resistenza all'usura, stabilità termica e leggerezza. I materiali ceramici vengono utilizzati anche nelle pastiglie dei freni e nei sensori.
Materiali compositi magnetici morbidi
Uncommon compositi magnetici morbidi includono:
- Ferro puro
- Leghe ferro-fosforo
- Leghe Ferro-Silicio
- Leghe Ferro-Nichel
- Leghe Ferro-Cobalto
I materiali magnetici dolci PM sono comunemente impiegati nei rotori e negli statori di alternatori e generatori, negli anelli dei sensori ABS e nei sensori angolari delle pompe.
Parti di metallurgia delle polveri nelle automobili
Motore automobilistico
Cuscinetto impregnato d'olio
An cuscinetto impregnato d'olio è un tipo di cuscinetto in cui l'olio viene assorbito e trattenuto all'interno della sua struttura attraverso un processo di impregnazione. Questi cuscinetti vengono realizzati utilizzando la metallurgia delle polveri, che crea una struttura porosa in grado di assorbire e trattenere l'olio.
I cuscinetti di ritenzione dell'olio sono utilizzati in varie parti del motore di un'auto, inclusi i cuscinetti dell'albero a camme, i cuscinetti di biella e i cuscinetti principali dell'albero motore
Vantaggi dei cuscinetti a ritenzione d'olio:
- Autolubrificante
- Attrito e usura ridotti
- Vita utile estesa
Ingranaggio distribuzione albero motore
L'ingranaggio di fasatura dell'albero motore è un ingranaggio montato sull'albero motore. Garantisce che l'albero motore e l'albero a camme ruotino in perfetta sincronia.
Bielle
Svolge i seguenti ruoli nel funzionamento del motore del veicolo:
- La biella trasferisce le forze generate durante il processo di combustione dal pistone all'albero motore.
- Converte il moto lineare del pistone nel moto rotatorio necessario per far girare l'albero motore.
- La biella contribuiva a mantenere il pistone allineato all'interno del cilindro, garantendo un funzionamento fluido ed efficiente.
Di solito sono realizzati con materiali ad alta resistenza, come acciaio forgiato, alluminio o titanio, per resistere alle enormi forze a cui è sottoposto il motore durante il suo funzionamento.
Rotore della pompa dell'olio
Rotore della pompa dell'olio È responsabile della circolazione dell'olio in tutto il motore. Questo lubrifica le parti mobili, riduce l'attrito e dissipa il calore. Grazie alla tecnologia PM, è possibile progettare rotori per pompe dell'olio complessi e ad alta precisione.
Puleggia della pompa dell'acqua
La funzione del puleggia della pompa dell'acqua Serve ad azionare la pompa dell'acqua nel motore a combustione interna. Il materiale della puleggia della pompa dell'acqua deve essere altamente durevole e resistente all'usura, come il FC-0208.
Timing puleggia
Puleggia distribuzione favorisce la rotazione sincronizzata dell'albero a camme e dell'albero motore.
Cappucci dei cuscinetti dell'albero motore
Cappello del cuscinetto dell'albero motore, noto anche come cappello del cuscinetto principale, servono principalmente a fissare l'albero motore all'interno del blocco motore. Inoltre, i cappelli dei cuscinetti sono utili per distribuire i carichi e le sollecitazioni esercitate sull'albero motore durante il funzionamento del motore. I cappelli dei cuscinetti in metallo sinterizzato offrono buone prestazioni a fatica e sono leggeri.
Pignone albero motore
Un pignone dell'albero motore è una ruota dentata o un ingranaggio montato sull'albero motore di un motore a combustione interna. La sua funzione principale è quella di azionare la catena o la cinghia di distribuzione, che a sua volta sincronizza la rotazione dell'albero motore e dell'albero/i a camme.
Valvola guida
A valvola guida è una bussola cilindrica nella testata del cilindro che sostiene lo stelo della valvola e garantisce un movimento fluido e preciso della valvola.
Le guide delle valvole in metallo sinterizzato presentano un'eccellente resistenza all'usura, porosità controllata per la lubrificazione e dimensioni costanti.
Sede valvola
A sede della valvola è l'anello temprato nella testata del motore contro cui si chiude la valvola per sigillare la camera di combustione e condurre il calore nella testata.
Deve assorbire gli urti ad alta velocità, resistere al calore e ai gas corrosivi e mantenere una tenuta stagna per un funzionamento efficiente del motore.
Le sedi valvola in polvere metallica resistono alla recessione e al calore perché la loro composizione in lega su misura e la struttura sinterizzata densa sopportano elevati carichi termici e meccanici.
Trasmissione
Anello conico sincronizzatore
Il ruolo principale del sincronizzatore automobilistico è quello di adattare la velocità delle marce, garantendo cambi di marcia più fluidi. L'anello conico del sincronizzatore non solo migliora il cambio di marcia, ma riduce anche l'usura del sincronizzatore.
In precedenza, gli anelli conici dei sincronizzatori venivano realizzati utilizzando il processo di forgiatura, che garantiva un'elevata resistenza ma era costoso. L'utilizzo della metallurgia delle polveri per gli anelli conici dei sincronizzatori può ridurre efficacemente i costi e migliorare la precisione dei componenti.
Mozzi frizione
Il mozzo della frizione favorisce un innesto e un disinnesto fluidi, consentendo una trasmissione efficiente della potenza e un cambio di marcia fluido.
Ingranaggio planetario
Un riduttore epicicloidale è un sistema di ingranaggi complesso costituito da uno o più ingranaggi esterni che ruotano attorno a un ingranaggio centrale. In un cambio automatico per autoveicoli, è parte integrante del sistema e consente al veicolo di accelerare in modo fluido ed efficiente.
Sistemi frenanti antibloccaggio (ABS)
Anelli sensore ABS
. Anelli sensore ABS Funzionano in sinergia con i sensori ABS per monitorare la velocità di rotazione di ciascuna ruota. Forniscono alla centralina ABS i dati di input necessari per impedire il bloccaggio delle ruote in frenata.
Impianti di scarico
Vantaggi della metallurgia delle polveri nelle applicazioni automobilistiche
- Riduci i costi
Rispetto ai processi di forgiatura e fusione, la metallurgia delle polveri processo di sinterizzazione richiede temperature più basse e consente di risparmiare più energia.
Di conseguenza, si riducono i costi di produzione delle automobili.
- Migliorare la precisione
PM è in grado di realizzare prodotti con maggiore precisione, garantendo il corretto funzionamento dei motori e degli altri accessori.
- Migliora l'efficienza della produzione
Grazie alla rapida modellazione della polvere metallica durante la processo di compattazione, è possibile produrre rapidamente grandi quantità di componenti di piccole e medie dimensioni, migliorando l'efficienza della produzione automobilistica.
- Ridurre il peso
La metallurgia delle polveri consente di utilizzare materie prime più leggere, riducendo così il peso dei componenti. Ad esempio, la ruota dentata e il rotore in alluminio dei variatori di fase per autoveicoli pesano solo 450 grammi, mentre la ruota dentata in ghisa sinterizzata pesa 900 grammi. Questo non solo riduce il consumo di carburante, ma è anche un vantaggio per l'ambiente.
- Elevata coerenza del lotto di prodotto
Da allora tutto componenti di metallurgia delle polveri sono prodotti attraverso lo stesso stampo, le prestazioni dello stesso prodotto sono altamente costanti
Il futuro della metallurgia delle polveri nelle applicazioni automobilistiche
La metallurgia delle polveri è una tecnologia di produzione in continuo sviluppo che consente la produzione in serie di componenti complessi ad alta precisione a costi contenuti. Oggi, l'industria automobilistica si sta orientando verso l'automazione, il risparmio energetico e la tutela ambientale. Il ruolo della metallurgia delle polveri non può essere ignorato: può migliorare le proprietà meccaniche dei prodotti riducendone i costi.