Combine pós, elementos de liga e lubrificantes para determinar as características do produto final. Esse processo é chamado de mistura ou blendagem.
In fabricação de metalurgia do póA mistura desempenha um papel importante no estabelecimento de características consistentes do pó para compactação e sinterização subsequentes.
Os propósitos da mistura de pó incluem:
- Obtendo um tamanho de partícula de pó uniforme.
- A adição de lubrificantes e aglutinantes melhora a fluidez dos pós metálicos e reduz o atrito durante a compactação na matriz.
- Incorporação de elementos de liga para melhorar as propriedades específicas de peças produzidas por metalurgia do pó.
Etapas da Mistura na Metalurgia do Pó
O processo de mistura geralmente tem as seguintes etapas.
Escolha Pós Metálicos
Escolha a matéria-prima para o processo de mistura, incluindo pós metálicos básicos e elementos de liga.
Os pós metálicos são a base da processo de metalurgia do pó, influenciando o desempenho do componente acabado. E os elementos de liga melhoram diretamente a resistência à corrosão e a resistência mecânica das peças.
Os metais em pó comumente usados incluem:
- Ferro
- Cobre
- Alumínio
- Tungstênio
- Aço inoxidável
Os principais elementos de liga são os seguintes.
- Níquel (Ni)
- Crómio (Cr)
- Molibdênio (Mo)
- Manganês (Mn)
Normalmente, esses elementos de liga são adicionados ao metal fundido durante produção de pó e depois atomizados em pós metálicos. Isso é conhecido como pós pré-ligados.
Peso e Proporcionamento
Após selecionar os pós, calcule as porcentagens de peso de cada material com base nas necessidades do produto final.
Misturador
Durante o processo de mistura, os pós metálicos são misturados por meio de equipamentos de mistura, como misturadores em V. O objetivo do processo de mistura na metalurgia do pó é produzir pós metálicos uniformes.
De acordo com as necessidades, você pode ajustar a velocidade e a amplitude do swing adequadamente para obter um melhor efeito de mixagem.
Os misturadores para metalurgia do pó possuem uma entrada e uma saída de alimentação para facilitar a operação. Podem misturar matérias-primas que variam de algumas centenas de quilos a uma tonelada por vez. Normalmente, a mistura de 1,000 kg de pó metálico leva cerca de 1 hora.
O tempo e a velocidade do processo de mistura são cuidadosamente controlados para evitar a desmistura. Isso ocorre quando os pós se separam devido a diferenças na densidade ou no tamanho das partículas. Além disso, os pós metálicos misturados normalmente são armazenados por no máximo uma semana.
Adicionando aglutinante e lubrificante
Os ligantes oferecem adesão essencial entre as partículas. Isso ajuda os pós misturados a permanecerem intactos durante os seguintes períodos: processo de compactação.
Os principais ligantes são os seguintes:
- Álcool Polivinílico (PVA) é um polímero sintético solúvel em água com excelentes propriedades de ligação. Possui boas propriedades de ligação e é fácil de remover após aquecimento, com resíduos mínimos.
- Aglutinantes à base de cera, como a cera de parafina, pode formar um corpo verde forte. Por exemplo, o álcool dissolve a cera de parafina e a mistura ao pó de carboneto de tungstênio. Após a evaporação do álcool, a cera de parafina ajuda a ligar o pó de carboneto de tungstênio. Também é fácil de derreter e evaporar.
Os lubrificantes reduzem o atrito entre as partículas metálicas, facilitando o fluxo dos pós durante a mistura. Isso torna o processo de mistura mais suave e eficiente.
- Estearato de zinco tem bom efeito de lubrificação e é adequado para peças estruturais à base de ferro
- Acrawax tem um efeito de lubrificação menor que o estearato de zinco, mas pode ser completamente removido por pré-sinterização sem deixar nenhum resíduo.
Teste de pós metálicos mistos
Atributos do pó metálico, como vazão e densidade, são examinados para garantir a conformidade com os padrões. Avaliar
Os testes incluem principalmente:
Quociente de vazão
A vazão indica a velocidade com que o pó flui através de um funil ou orifício. Uma vazão maior indica um manuseio mais fácil. Fatores como formato, tamanho e textura das partículas afetam essa velocidade.
Densidade aparente
Densidade aparente mede a massa por unidade de volume do pó quando despejado em um recipiente. Ela indica a densidade do pó quando compactado. Uma densidade aparente maior sugere que o pó formará partes mais densas e estáveis.
Tamanho da partícula
O tamanho das partículas de pó influencia a forma como elas se misturam, fluem e se compactam. Quando os tamanhos das partículas são semelhantes em todos os aspectos, isso ajuda a manter a mistura uniforme e garante a consistência do produto final. A análise do tamanho das partículas utiliza técnicas como peneiramento ou difração a laser para garantir a consistência.
Composição química
Contaminantes como enxofre, fósforo ou oxigênio podem levar a propriedades mecânicas inadequadas e outros defeitos. Analise a composição química para evitar defeitos.
A seguir estão os parâmetros de vários pós metálicos.
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Materiais |
Quociente de vazão
|
Densidade aparente |
Tamanho da partícula |
Composição química
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Pó de cobre |
/ |
3.76 g / cm3 |
45 µm / 325 malhas / 0.045 mm
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Cu 99,96% (Al) Alumínio: 0.004% máx. (Cd) Cádmio: 0.001% máx. (Pb) Chumbo: 0.001% máx. |
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Pó de ferro |
26.3 s/50g |
2.94 g / cm3 |
140 µm / 105 malhas / 0.140 mm |
Carbono (C): 0.004% Enxofre (S): 0.0101% Teor de oxigênio (O): 0.08% Manganês (Mn): 0.179%
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|
Pó de aço inoxidável 316L |
/ |
2.82 g / cm3 |
45 µm / 325 malhas / 0.045 mm
|
Ot: 0.39 Carbono (C): 0.038% Molibdênio (Mo): 2.90% Silício (Si): 0.48% Cromo (Cr): 16.00% Níquel (Ni): 13.40% |
Fatores que afetam a mistura na metalurgia do pó
Vários fatores-chave influenciam o processo de mistura da metalurgia do pó:
Tamanho e distribuição do pó
A distribuição uniforme de partículas promove melhor coesão do pó, reduz vazios e resulta em uma mistura mais equilibrada. Partículas menores se misturam com mais suavidade, melhorando o fluxo e a compactação do pó. Isso ajuda as peças de metal em pó a atingirem propriedades mecânicas consistentes.
Forma de pó
Partículas esféricas deslizam facilmente umas sobre as outras e se misturam bem. Seu formato suave reduz o atrito, ajudando-as a se moverem e se misturarem melhor.
Já partículas irregulares ou angulares são diferentes. Elas tendem a se unir, formando uma ligação forte que torna o produto final mais resistente. No entanto, essas formas irregulares também podem atrapalhar a fluidez da mistura, causando uma mistura irregular.
Equipamento principal para mistura de pó
Misturador de copo
Um misturador de tambor possui um recipiente cilíndrico que gira sobre uma plataforma. Seu interior liso impede que os pós grudem e garante uma mistura uniforme. É suave e perfeito para misturar pós metálicos finos sem danificá-los.
Misturador de cone duplo
Este misturador possui duas seções cônicas unidas nas bases, formando um diamante. Ele gira horizontalmente ao longo de seu eixo. Este design é ideal para misturar pós de diferentes tamanhos e densidades. Portanto, é eficaz na criação de misturas uniformes e na prevenção de separações.
Misturador V
O misturador em V possui uma câmara em forma de V que gira em torno de um eixo horizontal. O formato em V permite que os pós deslizem e se misturem para frente e para trás. Esse movimento ajuda a distribuir os pós uniformemente e evita a formação de grumos.
Liquidificador
Possui uma calha em formato de U com duas lâminas em forma de fita girando em direções opostas, garantindo uma distribuição equilibrada dos pós. As lâminas empurram os pós para frente e para trás, misturando-os ao longo da calha. Este design é eficaz para grandes lotes, minimizando a segregação.
Misturador Planetário
Os misturadores planetários possuem uma lâmina de mistura central que gira em torno de seu eixo enquanto orbita o recipiente. Esse movimento duplo garante uma mistura completa e evita a segregação, criando uma mistura consistente. O misturador também garante que os pós alcancem todas as áreas do recipiente, reduzindo a mistura inconsistente.
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre mistura e mistura na metalurgia do pó?
A mistura agita suavemente pós metálicos semelhantes de lotes ou cortes de tamanhos diferentes para equalizar a química, o fluxo e a distribuição de partículas sem adicionar lubrificantes ou pós de liga.
A mistura combina pós diferentes e introduz lubrificantes ou aglutinantes para que cada partícula carregue a formulação completa necessária para compactação ou moldagem.
O processo de mistura de metalurgia do pó é ecológico?
O processo de mistura por metalurgia do pó é benéfico ao meio ambiente de várias maneiras. Utiliza materiais recicláveis e biodegradáveis, o que ajuda a minimizar os danos ambientais.
Além disso, o uso de técnicas de mistura que desperdiçam menos e misturadores energeticamente eficientes facilita a redução da pegada de carbono
O processo de mistura de metalurgia do pó requer um espaço separado?
Sim, a mistura de metalurgia do pó
precisa de um espaço separado. A poeira pode se espalhar e prejudicar a qualidade do ar, por isso, uma área dedicada é importante.
Este espaço deve incluir equipamentos de purificação de ar e remoção de poeira para reduzir o impacto ambiental. Além disso, este processo é uma preocupação fundamental do Departamento de Proteção Ambiental da China.
O processo de mistura da metalurgia do pó causa danos físicos aos trabalhadores?
Sim, manusear pós metálicos pode ser prejudicial. A inalação do pó fino pode causar problemas pulmonares. Além disso, os pós podem irritar a pele ou causar alergias. Por isso, é importante usar máscaras e luvas. É igualmente importante manter o local de trabalho bem ventilado para proteger a saúde dos trabalhadores.