粉末冶金製程

粉末冶金製程 :

粉末冶金製程 為燒結後處理:  粉末冶金製程之優點是能夠很經濟地製作出形狀複雜之零件, 但由於燒結時零件會產生收縮或膨漲現象, 使得燒結後零件之尺寸常仍未逹到要求, 此時必須再藉由車削, 研磨, 整形等機械加工式才能符合圖面及尺寸之要求. 另外, 有些零件之表面或內部也需再作粉末冶金加工, 以達到要求, 這些處理包括噴砂, 振動研磨, 熱處理, 黑化, 滲銅, 滲油, 樹脂含浸, CNC加工等.

粉末冶金製程 之介紹:

  1. 精整Sizing: 或稱校正, 整形; 是將燒結完之零件再放入模具或治具中加壓以使其真圓度, 平坦度, 平行度, 內徑, 外徑或某些尺寸更為精準.
  2. 再壓再燒 Re-pressing and re-sintering: 一般粉末冶金成品只能達到約90%的密度. 為了提高零作之密件及機械性質, 可採用雙壓雙燒結之方法, 重新再燒結再壓結使密度再提高.
  3. 熱處理: 熱處理與一般鐵製品相同, 有淬火, 滲碳, 氮化, 滲碳氮化, 固溶及析出等. 但最大差異在於粉末金零件有孔隙, 熱處理能將孔隙達到與表面一樣的性質.
  4. 全硬化 Hardening: 包含硬化以及滲碳, 氮化. 當工作中含有碳時, 可利用淬火再回火之熱處理方式以提高其硬度及強度.
  5. 滲銅 Copper Infiltration: 滲銅是常見方法, 將銅熔解後, 利用燒結體內孔隙之毛細孔把銅液吸入零件. 此方法可將密度提高至7.5 g/cm3
  6. 含浸Resining:
  7. 粉末冶金零件在氣動工具或冷氣機的應用非常廣泛. 由於這些產品位在高壓氣的環境中, 所以其特殊要求是要零件中不可有與外界相通之孔. 以防漏氣.
  8. 接合Joining: 一般銲接方式也適合用在粉末冶金零件, 由於零件中有氣孔, 所以有時會造成銲接不良之現象. 也可將粉末冶金零件組合在一起才燒結.
  9. CNC 加工Machining: 加工Machining: 雖然粉末冶金製程的優點為能製作出具複雜形狀之零件. 但由於粉末冶金之成形只是上下加壓, 對於橫向孔, 清角或特殊, 複雜之形狀等不易一次成形. 仍必須二次加工才能完成.
  10. 振動研磨Tumbling: 在成形過程中, 由於上. 下沖與中模間有間隙, 使得粉末進入後易造成毛邊. 所以在燒結後會藉由振動研磨或噴砂處理將之去除.
  11. 噴砂: 噴砂是將零件置入密閉空間內, 將金鋼砂或玻璃砂以高壓空氣噴向零件將毛邊去除. 以得到無毛邊且表面光滑之零件.
  12. 電鍍: 電鍍最常見的是鍍鎳
  13. 磷酸鹽處理: 有些零件常要求表面為黑色以減少反光, 此時用磷酸鹽處理可達到要求.
  14. 黑化: 粉末冶金零件燒給後仍易生鏽, 用鍍鎳或磷酸鹽處理即可處理此問題. 另一種選擇是黑化處理, 將零件於高溫與水蒸氣反應使其表面生成藍黑色之氧化鐵來預防生鏽也可增加燒結體之硬度.
  15. 滲油: 為了降低摩擦力必須加潤滑油, 但由於有些零件位於組裝作內部, 不便定期補充潤滑油. 所以多採用含油之粉末冶金軸承.
  16. 超音波洗淨: 燒結後之零件常需要後續加工所以表面常附油脂, 細砂, 加工液等, 因此必須清除, 常用之方法為置入超音波洗淨機中洗淨.

 

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