Sinterlenmiş parçaların yüksek hassasiyet gerektirdiğini hepimiz biliyoruz; bu da doğal olarak toz metalurjisi kalıpları için zorlu standartlar belirliyor. Bazı kalıplar 5 mikrometreye kadar boyutsal hassasiyete ulaşabiliyor.
Bu yüksek hassasiyetli parçaları üretmek için toz metalurjisi kalıp tasarımı en önemli önceliktir. Kalıp tasarımı, birçok faktörün dikkate alınması gereken karmaşık bir iştir. Bu nedenle, birçok parça üreticisinin kalıp tasarımı için özel mühendisleri vardır.
BLUE, 20 yılı aşkın uzmanlığıyla, yağ pompası dişlileri, rotorlar, burçlar, flanşlar, zincir dişlileri ve amortisör bileşenleri gibi toz metalurjisi parçaları için hassas kalıplar tasarlar ve üretir. toz metalurjisi takımları ±0.002 mm boyut toleranslarına, Ra 0.2–0.4 μm yüzey kalitesine ve 0.003 mm'ye kadar konumsal hassasiyete ulaşır. Olağanüstü kalıp performansı sağlamak için D2, M2, SKD11, CPM V10, DC53, YG15 ve C11 gibi birinci sınıf malzemelerle çalışıyoruz. Üreticiniz olarak bizi seçerseniz, ücretsiz kalıp tasarım hizmetleri de sunuyoruz.
İçerik
Toz Metalurji Kalıpları
Toz metalurji kalıbı üst zımba, alt zımba, kalıp ve çekirdek çubuktan oluşur.
Yukarı Yumruk ve Aşağı Yumruk
Üst yumruk, baskıyı şu şekilde uygular: toz sıkıştırma presi Kalıp boşluğunun içindeki metal tozuna bağlanır. Bitmiş bileşenlerin şekil ve boyutunun kontrol edilmesine katkıda bulunur.
Alt zımba, sıkıştırılmış tozların alt kısmını destekler. sıkıştırma işlemiSıkıştırılmış tozun kalıp boşluğundaki yüksekliğinin kontrol edilmesine yardımcı olur.
Kalıbı tasarlamadan önce, üst ve alt zımbaların sayısını ve sırasını belirlemelisiniz. Ayrıca, her zımbanın taşıyabileceği maksimum tonajı ve belirli parçaların oluşturulmasındaki rolünü de belirlemelisiniz.
Anıt olarak koruma altında bulunan Elbe nehri kıyısındaki
Kalıp, bitmiş parçaların şeklini ve boyutunu belirler.
Presleme işlemi sırasında, kalıp içindeki toz, üst ve alt zımbalar tarafından sıkıştırılarak etrafa yayılır. Aşırı yanal basınç, kalıbın kırılmasına neden olabilir. Genellikle demir tozu ve bakır tozu için yanal basınç, dikey basıncın 0.5 katıdır.
Bu nedenle, yanal basıncı azaltmak için kalıp genellikle iki parçaya bölünür: iç halka ve manşon halkası. İç halka ve manşon halkası, basınç uygulanmadan önce iç halkanın basınç gerilimine maruz kalmasını sağlayan sıkı geçme yöntemiyle birleştirilir. Bu, tozda basınç altında oluşan çekme gerilimlerini nötralize eder.
Çekirdek Çubuk
Bizi toz metalurji parçaları İç delikleri yuvarlak, D şeklinde, yivli vb. olanlarda, deliği açmak için çekirdek çubuk kullanılır.
Toz Metalurji Kalıp Tasarımında Boyutlar ve Toleranslar
Kalıp boyutunu tasarlarken, üreticiler yalnızca bitmiş ürün boyutunu değil, aynı zamanda şunları da göz önünde bulundurmalıdır:
- Şekillendirme sırasındaki genişleme: e
- Sinterleme sırasında büzülme veya genleşme: s
- Sinterlenmiş parçalar için gereken ayrılmış düzeltme miktarı: d
Eğer bitmiş ürün boyutu D ise kalıp boyutu hesaplama formülü şu şekildedir:
Kalıp boyutu = ( D + d ) / (1 – s % ) / ( 1 + e % )
Kalıpta, üst ve alt zımbalar, kalıp ve çekirdek çubuğu arasındaki boşluk (0.01-0.02 mm) çok büyükse, toz kolayca girebilir. Çok küçükse, kalıptaki gaz kaçamaz.
Kalıp toleransı genellikle 5 μm'den azdır. 3 μm'ye kadar hata payına sahip toz metalurjisi kalıpları tedarik edebiliyoruz.
Aşağıdaki tabloda üst zımba, alt zımba ve kalıp veya çekirdek çubuğu arasındaki boşluk değerleri gösterilmektedir.
| Takım boyutu (mm) | Boşluk (μm) |
| ≤10 | 10 için 15 |
| 10 için 18 | 12 için 18 |
| 18 için 30 | 15 için 22 |
| 30 için 50 | 18 için 27 |
Kalıplama makinesi 800 MPa'ya kadar çok yüksek basınç uyguladığından, çatlamaları önlemek için kalıp tasarımında tüm ilgili faktörler dikkatlice göz önünde bulundurulmalıdır.
Toz Metalurjisi Takım Malzemeleri
Kalıp malzemeleri
Kalıp boşluğu genellikle düzensiz bir şekle sahiptir ve kalıp daha fazla gerilime maruz kaldığında çatlaması kolaydır. Ayrıca, kalıbın tozların aşınmasına dayanıklı olması gerekir, bu nedenle kalıp malzemesi aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:
- Yüksek güç
- Yüksek sertlik
- Yüksek aşınma direnci
Yaygın kalıp malzemeleri şunlardır:
D2, SKD11 ve M2 gibi takım çelikleri.
Yüksek hız çeliği: CPM10V, VANADIS-60 ve ASP-60 gibi.
Zımba Malzemeleri
Zımbaların malzeme akma dayanımı ve sertliği oldukça yüksektir. Zımba, presleme işlemi sırasında kısalma veya kalınlaşma gibi plastik deformasyonlara maruz kalırsa, parçaların boyutlarının artmasına veya kalıbın sıkışmasına neden olabilir.
Ayrıca, zımba dinamik bir kalıptır ve tokluk ve yorulma direnci gereksinimleri kalıbınkilerden daha fazladır. Çoğu zımbada A2, SKD11, DRM2 gibi takım çeliği kullanılır. Tokluğu artırmanız gerekiyorsa, ASP-60 (HRC 65 ila 69), V-4E (HRC 58 ila 64) gibi toz takım çeliği ve yüksek hızlı çelik kullanabilirsiniz.
Çekirdek Çubuk Malzemeleri
Çekirdek çubuğu nispeten uzundur ve kalıptan çıkarma sırasında kırılması kolaydır. Bu nedenle genellikle SKH9 gibi yüksek çekme dayanımına sahip takım çeliği kullanırız. Genellikle çekirdek çubuğunun üst kısmının sertliğini artırmak için ısıl işlem uygularız. Aşınma direncini artırmak isterseniz, çekirdek çubuğunun üst kısmına tungsten karbür uygulayıp ardından iki parçayı gümüş lehimle kaynaklayabiliriz.
Üreticiler, toz metalurji kalıplarının kullanım ömrünü uzatmak için genellikle ürünlerin aşınma direncini artırmak amacıyla titanyum kaplama kullanırlar. Ancak titanyum kaplamanın maliyeti nispeten yüksektir. Örneğin, sıradan çekirdek çubukları için titanyum kaplamanın maliyeti yaklaşık 30 dolardır.
Toz Metalurji Parçalarının Tasarımı
- Masa yüzeyindeki fark
Masa yüzeylerinde büyük farklılıklar olan parçalar için birden fazla zımba tasarlamayı düşünmek gerekir. Tek bir zımba kullanılırsa, parçaların yoğunluğu eşit olmayacak ve kalıptan çıkarmak zor olacaktır.
- Keskin köşeler
Parçalarda keskin köşelerden kaçınılmalı, aşırı basınç ve çökmeyi önlemek için üst ve alt zımbalardan da kaçınılmalıdır. Genellikle parçanın uç genişliği en az 0.1 mm olmalıdır.
- Pahlar
Toz metal parçaların kenarlarının çapaklardan kaçınmak için pahlanması gerekir. Genel pah açısı 30° veya 45°'dir. R açısı genellikle kullanılmaz, bu da delme maliyetini çok yükseltir.
- Konik
Konikliğin çekirdek çubuğa çarpması kolaydır, bu nedenle parçaya en az 0.25 mm'lik küçük bir düz bölüm eklenmelidir
- Kaçış deliği
Üst delgide kaçış deliği yoksa gazın dışarı çıkması mümkün olmayacaktır.
- En-boy oranı
Görüntü oranı çok büyük olmamalı, 3'ten fazla olmamalı.
- Duvar kalınlığı
Parçanın et kalınlığı çok ince ise (1.52 mm'den az) veya uzunluk/et kalınlığı oranı 8:1'den fazla ise, parçanın yoğunluğunun eşit olmaması ve çatlaması kolaydır.
SSS
1. Toz Metalurjisi Kalıp Doğruluğunu Test Etmek İçin Hangi Ekipmanlar Kullanılır?
mikrometre Bir parçanın ID, OD ve kalınlığı gibi kritik boyutlarının hızlı ve doğrudan ölçülmesi için idealdir.
projektör Parça profillerini mevcut standartlarla karşılaştırır ve genel form ve boyut doğruluğunu hızlı bir şekilde değerlendirmek için kullanılabilir.
Profiler Yüzey kalitesi ve yüzey kalitesi hakkında detaylı bilgi sağlar. Kalıpların pürüzsüzlük ve boyutsal doğruluk açısından belirtilen özelliklere uygun olmasını sağlar.
CMM (Koordinat Ölçüm Cihazı) detaylı 3D boyutsal veriler sağlar ve karmaşık geometrilerin ve toleransların doğrulanması için idealdir.
2. Kalıbın Üretim Döngüsü Nedir?
Çoğu kalıbın üretimi 10-15 gün sürer. Özellikle karmaşık veya yüksek hassasiyet gerektiren kalıplar için ise yaklaşık bir ay sürer.
3. Kalıp Tasarımı İçin Hangi Yazılımlar Mevcuttur?
Auto CAD, SolidWorks ve Pro-Engineer.
4. Toz Metalurji Kalıpları Yedeklenmeli mi?
Evet.
Toz Metalurjisi Kalıp üretimi belirli bir zaman alır ve kalıp hasar gördüğünde üretim hızı etkilenir. Yedek kalıp varsa üretime devam edilebilir.
5. Toz Metalurji Kalıbının Ömrü Ne Kadardır?
Yağ içeren yataklar gibi basit şekil ve yapılara sahip kalıplar için kalıp ömrü kalıp başına yaklaşık 300,000 ila 500,000 parçadır. 66 mm çapındaki yağ pompası rotorları gibi daha karmaşık şekiller için kalıp ömrü kalıp başına yaklaşık 100,000 parçadır.
6. Bir toz metalurji kalıbı seti ne kadara mal olur?
Kalıp maliyeti, yapısal karmaşıklığı, hassasiyeti ve boyutuyla yakından ilişkilidir. Örneğin, 66 mm çapında ve 5 μm'den daha düşük hassasiyete sahip bir yağ pompası rotorunu ele alırsak, bir kalıp seti yaklaşık 4,000 dolara mal olur.