La sinterizzazione è un ottimo metodo per aumentare la resistenza dei componenti.
Tuttavia, non è perfetto.
Potrebbero essere necessarie funzionalità aggiuntive tramite operazioni secondarie nella metallurgia delle polveri (PM).
La lavorazione secondaria aiuta i prodotti ad aumentare la resistenza all'usura, prevenire la corrosione, controllare le dimensioni dei componenti e migliorarne l'aspetto. Esploreremo questi processi secondari di seguito.
Contenuti
Operazioni secondarie comuni nella metallurgia delle polveri
lavorazione a macchina
Lavorazione meccanica nella metallurgia delle polveri si riferisce all'uso di varie tecniche per modellare, rifinire o raffinare componenti metallici in polvere. Le principali operazioni includono:
- Perforazione è la creazione o la finitura di fori in parti realizzate in polvere metallica.
- Maschiatura crea fori filettati nei componenti.
- Fresatura è ideale per rimuovere materiale da una superficie per ottenere la dimensione e la forma desiderate.
- Svolta modella il pezzo ruotandolo rispetto a un utensile da taglio, solitamente utilizzando un tornio.
- Rettifica contribuisce a ottenere un'elevata precisione e una finitura superficiale liscia.
dimensionamento
Le parti che escono dal forno di sinterizzazione possono subire variazioni dimensionali. Quindi è necessario processo di dimensionamento per migliorare la precisione dei pezzi.
La calibratura è un processo di ricalibratura che consente ai pezzi di raggiungere tolleranze più strette e una migliore finitura superficiale. A volte, la calibratura può raggiungere una precisione del 50% superiore rispetto a processo di sinterizzazione da solo.
Impregnante
Applicata a cuscinetti e boccole, l'impregnazione favorisce la lubrificazione, riducendo l'attrito e l'usura durante il funzionamento del componente.
fecondazione utilizza olio o resina per riempire i pori di parti metalliche sinterizzate.
Dopo l'impregnazione, è necessario sigillare le parti per evitare perdite di olio e garantire la stabilità a lungo termine.
sbavatura
Le bave sono piccole sporgenze o bordi irregolari che si formano sui componenti sinterizzati durante la produzione. Queste imperfezioni si trovano tipicamente lungo i bordi.
È necessario rimuovere queste sbavature, altrimenti causeranno seri problemi.
- Le sbavature taglienti possono rappresentare un rischio di lesioni per i lavoratori che maneggiano i componenti.
- Le sbavature possono causare un aumento dell'attrito, dell'usura e un potenziale guasto nella funzionalità del prodotto.
- Potrebbero interferire con l'assemblaggio del prodotto.
I fornitori di componenti in metallo in polvere tendono a rimuovere queste bave durante le operazioni secondarie. Di solito utilizzano spazzole rotanti con setole abrasive per rimuovere le bave da superfici e bordi.
Sabbiatura
Sabbiatura Si tratta di spingere materiali abrasivi come sabbia, carburo di silicio o graniglia d'acciaio sulla superficie di un pezzo ad alta velocità. Quando l'abrasivo colpisce la superficie, rimuove ossidi e bave.
Presenta i seguenti vantaggi:
- Pulizia efficace
La sabbiatura estrae a fondo i contaminanti superficiali e migliora la pulizia dei componenti.
- Aspetto migliorato
La sabbiatura conferisce ai componenti una finitura superficiale uniforme e gradevole.
- Versatilità
Funziona bene con vari materiali e dimensioni di pezzi.
Finitura vibrante
Finitura vibrante Funziona bene per migliorare la finitura superficiale e le proprietà funzionali delle parti sinterizzate.
Posizionare i pezzi in un contenitore vibrante pieno di materiale abrasivo (metallo, ceramica o pietra). Aggiungere olio e acqua antiruggine per proteggere la superficie del prodotto. Quindi, avviare la macchina vibrante e lasciare che il materiale abrasivo agisca sui pezzi.
È possibile sfruttare la finitura vibratoria per i seguenti scopi:
- Superficie liscia
Le vibrazioni rimuovono le asperità, le sbavature e i difetti superficiali lasciati dalla sinterizzazione, ottenendo una superficie liscia.
- lucidatura
Le vibrazioni creano una superficie lucida e levigata che valorizza l'aspetto del tuo prodotto.
- Funzionalità migliorata
La frequenza e l'ampiezza della macchina determinano la rugosità del pezzo. L'intervallo di frequenza è compreso tra 900 e 3600 cicli al minuto (CPM). Utilizzare alta frequenza e bassa ampiezza per lavorazioni di precisione o pezzi delicati, e alta ampiezza per tagli più spessi.
Placcatura
La placcatura è un processo di finitura superficiale che aggiunge sottili strati di metallo a parti di metallurgia delle polveri.
Immergere i pezzi in una soluzione contenente ioni metallici. Attraverso l'uso di corrente elettrica e agenti riducenti, gli ioni metallici si depositano sulla superficie dei pezzi.
Il processo di placcatura offre i seguenti vantaggi.
- Migliore resistenza alla corrosione
- Maggiore resistenza all'abrasione
- Conduttività migliorata
Trattamento a vapore
Il trattamento a vapore, noto anche come annerimento, può aiutare a eliminare o ridurre l'effetto corrosivo. Per i componenti sinterizzati a base di ferro, trattamento a vapore produce uno strato sottile e protettivo di ossido che previene la formazione di ruggine.
Esporre i componenti a vapori ad alta temperatura, solitamente tra 510 °C e 570 °C (950 °F e 1060 °F), per formare uno strato protettivo di ossido, tipicamente Fe3O4, sulla superficie. Questo strato di ossido può migliorare:
- Resistenza alla corrosione
Agisce come barriera contro la corrosione, prolungando notevolmente la durata del componente.
- Resistenza all'usura
Il trattamento a vapore indurisce la superficie dei componenti, migliorandone la resistenza all'usura.
- Sigillatura dei pori
È utile sigillare i pori superficiali.
Dacromet
In processo di metallurgia delle polveri, la placcatura e l'annerimento hanno applicazioni limitate. Se si desidera una migliore protezione dalla corrosione e un aspetto migliore, è possibile applicare Rivestimento DacrometSi tratta di un tipo di rivestimento sacrificale nella metallurgia delle polveri con un'eccellente resistenza alla corrosione. Questo rivestimento a base d'acqua, ricco di zinco, fornisce una barriera protettiva per il prodotto.
Per prima cosa, pulire i componenti per rimuovere contaminanti come olio, ossidi e sporco. Quindi, immergere i componenti nella soluzione Dacromet e centrifugarli per rimuovere il rivestimento in eccesso. Infine, asciugare i componenti a temperatura ambiente o in un luogo ventilato per rimuovere l'umidità.
Il rivestimento Dacromet può essere applicato al prodotto tramite metodi come la centrifugazione a immersione, la spruzzatura o il drenaggio a immersione. È generalmente disponibile nei seguenti materiali:
- Polveri metalliche
- Lo zinco fornisce protezione galvanica al metallo sottostante.
- L'alluminio migliora la protezione della barriera e riflette il calore.
- Composti di cromo
Agisce come legante e garantisce un'ulteriore resistenza alla corrosione.
Vantaggi del Dacromet.
- Questo rivestimento garantisce un'eccellente protezione dei vostri componenti contro ruggine e corrosione, soprattutto in ambienti difficili.
- Può resistere a temperature elevate, superiori a 300°C, senza degradarsi.
- Il Dacromet è ecologico e non contiene sostanze nocive come il cromo esavalente.
- Ha un'eccellente adesione. Si lega bene a una varietà di substrati, tra cui acciaio, alluminio e altri metalli.
Hardening
La tempra è un processo che aumenta la durezza dei metalli.
- carburazione
L'esposizione dei componenti ad ambienti ricchi di carbonio, in genere contenenti metano (CH4) o monossido di carbonio (CO). Il metodo viene eseguito in un forno ad atmosfera controllata.
Gli atomi di carbonio diffondono sulla superficie del componente ad alte temperature, formando uno strato esterno duro e ad alto tenore di carbonio. La temperatura è tipicamente compresa tra 850 °C e 950 °C (1562 °F e 1742 °F).
La cementazione aumenta la durezza superficiale dei componenti metallici, mantenendo al contempo tenace e duttile il nucleo. Questo processo è particolarmente vantaggioso per componenti come ingranaggi e cuscinetti.
- nitrurazione
Nella nitrurazione la temperatura generalmente viene riscaldata a una temperatura inferiore rispetto alla cementazione, compresa tra 500°C e 600°C (932°F e 1112°F).
Successivamente, i componenti metallici in polvere vengono esposti a un ambiente ricco di azoto. Di solito, la procedura viene eseguita in un forno in atmosfera di ammoniaca (NH3) o in un'unità di nitrurazione al plasma. Gli atomi di azoto diffondono in superficie, formando nitruri duri (ad esempio nitruro di ferro, nitruri di lega).
La nitrurazione produce una superficie dura e resistente all'usura, con un'eccellente resistenza alla fatica e alla corrosione. È ideale per componenti sottoposti a forti sollecitazioni e che necessitano di una superficie resistente, come alberi motore e alberi a camme.
- tempra
Per affinare la struttura dei grani e ridurre le tensioni interne, è possibile utilizzare processi come la tempra e il rinvenimento.
I componenti in metallo in polvere presentano pori sia all'interno che all'esterno. Se la soluzione galvanica rimane in questi pori dopo la placcatura, potrebbe causare corrosione. Pertanto, la sigillatura superficiale viene eseguita prima della placcatura. In Cina, il trattamento a vapore e il Dacromet sono processi di finitura superficiale comunemente utilizzati nella metallurgia delle polveri.
FAQ
Nella metallurgia delle polveri, qual è il metodo più costoso: il rivestimento Dacromet o il trattamento a vapore?
Il Dacromet costa di più.
Il trattamento a vapore è un processo di finitura superficiale di base comunemente utilizzato su parti in ferro.
Il rivestimento Dacromet è più diffuso. Offre una migliore resistenza alla corrosione e ha un prezzo leggermente più alto.