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
The 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.
-
Вставки седла клапана
Вставки седла клапана обеспечивают прочные и термостойкие посадочные поверхности для впускных и выпускных клапанов двигателя. Эти вставки размещаются в головке блока цилиндров, где клапаны встречаются с головкой блока цилиндров, обеспечивая герметичность, когда клапаны закрыты.
-
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).
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
The 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.