Спекание металлов это производственный процесс. При нагревании металлического порошка до температуры ниже точки плавления частицы порошка соединяются друг с другом путем диффузии. В результате образуется прочный твердый объект. Обычно нет необходимости полностью расплавлять металл во время процесса. Для достижения сцепления между частицами используются высокие температуры и давление.
Этапы спекания металла
Спекание металлов бывает разных типов, таких как твердофазное спекание, жидкофазное спекание, искровое плазменное спекание и т.д. Каждый из этих методов имеет специфическое применение, а SPS в последние годы привлек к себе внимание благодаря своей быстроте и низкотемпературным характеристикам. Хотя существует множество различных типов процессов спекания металлов, их этапы в действительности очень похожи.
| Шаг | Описание |
|---|---|
| Выбор порошка | Выбор металлических порошков (например, нержавеющей стали | титана) для определения свойств конечной детали. |
| Уплотнение | С помощью давления уплотните пудру до нужной формы. |
| Отопление | Нагрев до температуры ниже точки плавления в контролируемой атмосфере для сплавления частиц. |
| Охлаждение и отделка | Детали охлаждаются, при необходимости выполняется минимальная доводка для достижения почти чистой формы. |
Применение спекания металлов
Спекание металла используется в нескольких отраслях промышленности благодаря возможности получения сложные и точные детали. Его универсальность позволяет быстро и крупномасштабно производить детали со сложной геометрией или внутренними особенностями.
- Автомобильная промышленность: Производство зубчатых колес и подшипников.
- Аэрокосмическая промышленность: Производство турбинных лопаток и высокопрочных компонентов.
- Электронная промышленность: Изготовление электрических контактов и разъемов.
- Специальные: Авиационные гидравлические системы, материалы для фильтрации в высокотемпературных средах и т.д.
- Другие: Фильтры, хрупкие ружейные гильзы и т.д.
- В основном для производства Высокоточный и Сложная форма части.
Спеченные металлические детали
Материалы и условия
Подходящие для спекания материалы включают широкий спектр металлов, таких как нержавеющая сталь, титан и никель. Для спекания подходят даже металлы с высокой температурой плавления, такие как молибден и вольфрам. Для материалов с высокой температурой плавления спекание является одним из немногих эффективных методов обработки. Цель состоит в том, чтобы добиться очень низкой пористости. Сверхвысокотемпературное спекание (до 2450-2500°F) может дополнительно улучшить свойства для высокопрочных применений.
Спекание может быть статическим, когда металлические порошки слипаются при определенных условиях, но возвращаются к нормальному поведению, когда их удаляют. Оно также может включать жидкое спекание, особенно в случае цементированных карбидов, таких как карбид вольфрама. По крайней мере, один из элементов находится в жидком состоянии во время процесса.
Преимущества и выгоды
Преимущества спекания металла многочисленны. Оно особенно подходит для инновационных применений в конструкции электроинструментов и двигателей.
| Преимущество | Описание |
|---|---|
| Высокая чистота | Меньше операций для поддержания чистоты материала. |
| Равномерная пористость | Контролируемая пористость для специальных применений, таких как фильтры или подшипники. |
| Производство почти чистой формы | Требуется минимальная отделка, что снижает количество отходов и затраты. |
| Высокопрочные детали | Подходит для высоконагруженных компонентов, таких как лопатки турбин. |
| Универсальность | Подходит для сложных геометрических форм и массового производства. |
Спекание металла имеет значительные преимущества, в частности, с точки зрения защиты окружающей среды и экономической эффективности.
Благодаря использованию технологии формования, близкой к сетке, коэффициент использования материала достигает 95% или больше. Значительно снизить экологический ущерб, наносимый добычей металлов.
Уменьшить 30%-40% Стоимость сырья по сравнению с традиционным процессом резки.
Температура спекания обычно на 200-500°C ниже температуры плавления металла.Потребление энергии снижается за счет 15-25%что напрямую снижает выбросы CO₂.
Экономия затрат на электроэнергию может снизить общие производственные расходы на 10-20%.
Прямое изготовление деталей, содержащих внутренние бегунки или пористые структуры, что позволяет сократить последующие процессы сборки и общее потребление энергии.
Шестерни и другие сложные детали могут снизить затраты на производство с помощью 30%. Сократите время сборки благодаря 50%.
Позволяет смешивать металлический порошок 30%-100% из вторичного сырья, сокращая потребность в минеральном сырье и уменьшая загрязнение свалок.
Расходы на переработанный порошок 40%-60% по сравнению с первичными материалами, особенно подходит для работы с объемными металлами, такими как нержавеющая сталь.
Порошок из отходов производства может быть 100% Перерабатываются и используются повторно, что позволяет избежать загрязнения окружающей среды нефтесодержащей металлической стружкой, образующейся при традиционной обработке.
Затраты на утилизацию отходов снижаются за счет 70%-90%.
RU 
EN 
ES