С развитием технологий порошковая металлургия получает все большее распространение в автомобильной промышленности.
Знаете ли вы, сколько деталей из порошкового металла содержится в автомобиле?
По данным «Advance in Powder Metallurgy», в автомобилях используется более 1,000 деталей, изготовленных методом порошковой металлургии. Обычный вес спеченных деталей для автомобилей в США составляет от 13 до 45 кг.
Содержание:
Материалы порошковой металлургии в автомобилях
Команда процесс порошковой металлургии использует широкий спектр сырья, в том числе:
- Утюг
- Сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Медь
- алюминий
- Титановые сплавы
- Производители керамической посуды
- Мягкие магнитные материалы
Утюг
Если вы рассматриваете экономическую эффективность и механические свойства продукта не высоки, вы можете выбрать железо. Например, подшипники на основе масла, содержащие железо, принадлежности для текстильных машин, принадлежности для пистолетов для ребристых форм и т. д.
Легированная сталь
Легированная сталь — это тип стали, в состав которой входят некоторые легирующие элементы. И вы можете выбрать различные легированные стали в соответствии с требованиями к механическим характеристикам продукта. Распространенные типы легированной стали включают FN-0205, FD-0205 и FLC-4608.
Алюминий:
Изделия из алюминиевого сплава легче и позволяют снизить вес транспортного средства, повышая топливную экономичность.
Вы можете увидеть его в следующих продуктах:
- Барабаны
- Роторы масляного насоса
- Гильзы цилиндров
- Амортизаторы
Медь
Медь, включая бронзу и латунь, используется для пропитанных маслом втулок, фильтров, тормозных лент и сцеплений. Благодаря своей высокой электропроводности медь применяется в некоторых электрических контактах, регуляторах напряжения, защитных устройствах, реле и контактных щетках.
Титан
Титановые сплавы — это отличные сплавы, известные своей низкой плотностью, высокой прочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Например, Ti-6Al-4V, также известный как Ti64, подходит для изготовления впускных клапанов, шкивов ГРМ и фильтров топливного насоса.
MMC
Металлический матричный композит, образованный алюминиевым сплавом и керамикой, имеет превосходное соотношение прочности к весу, жесткости и пластичности. Вот несколько примеров.
Ford использует MMC для увеличения критической скорости приводного вала.
В некоторых цилиндрах двигателей Honda используются композиты на основе алюминия, включая F20C, H22A и H23A.
Производители керамической посуды
Керамические порошки все чаще применяются в транспортных средствах из-за их уникальных свойств, таких как высокая твердость, износостойкость, термостойкость и малый вес. Керамические материалы также используются в тормозных колодках и датчиках.
Мягкие магнитные композитные материалы
Общий магнитомягкие композиты следующие:
- Чистое железо
- Сплавы железа и фосфора
- Железо-кремниевые сплавы
- Железо-никелевые сплавы
- Железо-кобальтовые сплавы
Магнитомягкие материалы на основе ПМ обычно используются в роторах и статорах генераторов, кольцах датчиков ABS и датчиках угла поворота насоса.
Детали из порошковой металлургии в автомобилях
Автомобильный двигатель
Подшипник, пропитанный маслом
An подшипник, пропитанный маслом это тип подшипника, в котором масло поглощается и удерживается внутри его структуры с помощью процесс пропитки. Эти подшипники изготавливаются с использованием порошковой металлургии, которая создает пористую структуру, способную впитывать и удерживать масло.
Маслоудерживающие подшипники используются в различных частях двигателя автомобиля, включая подшипники распределительного вала, шатунные подшипники и коренные подшипники коленчатого вала.
Преимущества маслоудерживающих подшипников:
- Самосмазывание
- Уменьшение трения и износа
- Увеличенный срок службы
Зубчатая шестерня коленчатого вала
Шестерня распредвала коленчатого вала — это шестерня, установленная на коленчатом валу двигателя. Она обеспечивает точную синхронизацию вращения коленчатого и распределительного валов.
Шатуны
Он выполняет следующие функции в работе двигателя транспортного средства:
- Шатун передает силы, возникающие в процессе сгорания, от поршня к коленчатому валу.
- Он преобразует линейное движение поршня во вращательное движение, необходимое для вращения коленчатого вала.
- Шатун способствовал выравниванию поршня в цилиндре, обеспечивая плавную и эффективную работу.
Обычно они изготавливаются из высокопрочных материалов, таких как кованая сталь, алюминий или титан, чтобы выдерживать огромные нагрузки, возникающие во время работы двигателя.
Ротор масляного насоса
Ротор масляного насоса отвечает за циркуляцию масла по всему двигателю. Это смазывает движущиеся части, уменьшает трение и отводит тепло. С помощью технологии PM можно проектировать сложные и высокоточные роторы масляных насосов.
Шкив водяного насоса
Функция шкив водяного насоса для привода водяного насоса в двигателе внутреннего сгорания. Материал шкива водяного насоса должен быть очень прочным и износостойким, например FC-0208
Сроки Пули
Шкив ГРМ способствует синхронному вращению распределительного вала и коленчатого вала.
Крышки подшипников коленчатого вала
Крышка подшипника коленчатого вала, также известная как крышка коренного подшипника, в первую очередь, выполняет функции фиксации коленчатого вала в блоке двигателя. Кроме того, крышки подшипников способствуют распределению нагрузок и напряжений, оказываемых на коленчатый вал во время работы двигателя. Крышки подшипников из порошкового металла имеют хорошие усталостные характеристики и легкий вес.
Звездочка коленчатого вала
Звездочка коленчатого вала — это зубчатое колесо или шестерня, которая устанавливается на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания. Ее основная функция — приводить в движение цепь или ремень ГРМ, которые, в свою очередь, синхронизируют вращение коленчатого вала и распределительного вала(ов).
Руководство по клапанам
A направляющая клапана Это цилиндрическая втулка в головке цилиндра, которая поддерживает шток клапана и обеспечивает плавное и точное перемещение клапана.
Направляющие клапанов из порошкового металла обладают превосходной износостойкостью, контролируемой пористостью для смазки и стабильными размерами.
Седло клапана
A седло клапана Это закаленное кольцо в головке цилиндра двигателя, к которому прилегает поверхность клапана, герметизируя камеру сгорания и отводя тепло в головку.
Он должен выдерживать высокоскоростные удары, противостоять воздействию тепла и коррозионных газов, а также обеспечивать герметичность для эффективной работы двигателя.
Клапанные седла из порошкового металла устойчивы к износу и воздействию высоких температур, поскольку их специально подобранный состав сплава и плотная спеченная структура выдерживают высокие термические и механические нагрузки.
Автоматическая коробка передач
Кольцо конуса синхронизатора
Основная роль автомобильного синхронизатора — согласовывать скорость передач, обеспечивая более плавное переключение передач. Конусное кольцо синхронизатора не только улучшает переключение передач, но и снижает износ синхронизатора.
Раньше конусные кольца синхронизаторов изготавливались методом ковки, что обеспечивало высокую прочность, но было дорогостоящим. Использование порошковой металлургии для конусных колец синхронизаторов может эффективно снизить затраты и повысить точность компонентов.
Ступицы сцепления
Ступица сцепления обеспечивает плавное включение и выключение сцепления. Это обеспечивает эффективную передачу мощности и плавное переключение передач.
Планетарный редуктор
Планетарная передача — сложная система передач, состоящая из одной или нескольких внешних шестерен, вращающихся вокруг центральной шестерни. В автоматической трансмиссии автомобиля это неотъемлемая часть, которая позволяет автомобилю плавно и эффективно ускоряться.
Антиблокировочная тормозная система (АБС)
Кольца датчиков ABS
Команда Кольца датчиков ABS работают совместно с датчиками ABS для контроля скорости вращения каждого колеса. Они предоставляют блоку управления ABS необходимые входные данные для предотвращения блокировки колес во время торможения.
Выхлопные системы
Преимущества порошковой металлургии в автомобильной промышленности
- Уменьшить расходы
По сравнению с процессами ковки и литья порошковая металлургия процесс спекания требует более низких температур и экономит больше энергии.
Таким образом, снижается себестоимость производства автомобилей.
- Улучшить точность
ПМ позволяет производить продукцию с более высокой точностью, что обеспечивает гарантию бесперебойной работы двигателей и других агрегатов.
- Повысить эффективность производства
Благодаря быстрому формованию металлического порошка во время процесс уплотнения, можно быстро производить большие партии мелких и средних деталей. Это повышает эффективность производства автомобилей.
- Уменьшить вес
Порошковая металлургия позволяет использовать более легкое сырье, тем самым уменьшая вес деталей. Например, алюминиевая звездочка и ротор в автомобильных кулачковых фазовращателях весят всего 450 граммов, в то время как звездочка из спеченного железа весит 900 граммов. Это не только снижает расход топлива автомобилем, но и полезно для окружающей среды.
- Высокая однородность партии продукции
Так как все компоненты порошковой металлургии производятся с использованием одной и той же пресс-формы, эксплуатационные характеристики одного и того же продукта весьма постоянны
Будущее порошковой металлургии в автомобильной промышленности
Порошковая металлургия — это постоянно развивающаяся производственная технология, которая может обеспечить экономичное массовое производство высокоточных сложных деталей. Сегодня автомобильная промышленность движется в сторону автоматизации, энергосбережения и защиты окружающей среды. Роль порошковой металлургии нельзя игнорировать, она может улучшить механические свойства продукта, одновременно снижая затраты.