沖壓已經(jīng)用冷金屬板生產(chǎn)零件了數(shù)百年。相反,粉末冶金工藝甚至更老,并且所涉及的溫度很好地達到了四位數(shù)的范圍。粉末冶金與沖壓相比的優(yōu)勢主要在于粉末冶金(PM)形成復雜的凈形零件的能力。但是,即使我們承認,PM也不全部時戳的好選擇。當您將它們相互堆疊時,需要了解沖壓和粉末冶金工藝的利弊。
粉末冶金與沖壓基礎(chǔ)知識
粉末金屬原料通常是由各種元素混合而成的,以實現(xiàn)所需的強度,硬度,耐腐蝕性甚至磁性能的組合。粉末冶金需要將金屬粉末壓模成大多數(shù)成品形狀。然后,“生坯”部件通過燒結(jié)爐,在高溫下,燒結(jié)爐在粉末顆粒之間產(chǎn)生冶金結(jié)合。
在沖壓過程中,制造商將通常小于0.25英寸厚的金屬薄板放在模具上。一沖頭下降到薄板上,在周長上剪切并產(chǎn)生平坦的2D毛坯。
即使只是每個制造過程的這些基本描述,也可能使您對它們的執(zhí)行方式有所了解?,F(xiàn)在讓我們深入了解。
粉末冶金與沖壓的優(yōu)缺點
這些過程有兩個共同點:兩者都需要根據(jù)零件的幾何形狀成形的工具,并且都可以大量生產(chǎn)。那有什么區(qū)別呢?它們位于:
1、精度
這兩個過程都產(chǎn)生的零件間差異很小的輪廓。但是,燒結(jié)會引起一定程度的尺寸變形,從而給沖壓工藝帶來小的好處。還應注意,PM可以產(chǎn)生的不僅僅是2D輪廓。它的固有優(yōu)勢是能夠通過壓制機的一次行程來制作3D形狀。
請注意,對于河北粉末冶金零件,重要的一點是要保持將由模具形成的表面和較低的壓制盡可能地平直。在沖壓過程中,須考慮其純粹性。許多客戶沒有意識到,在PM加工過程中,您會獲得直的,干凈的角度的可能性。
2、質(zhì)量
兩種過程均產(chǎn)生高度一致的零件。沖壓可能會在金屬表面留下痕跡,尤其是當凸塊殘留在沖頭上時。
粉末冶金零件固有地具有孔隙。根據(jù)您的應用程序,這可能是好事,也可能是壞事。幸運的是,先進的壓實技術(shù)可以使您獲得比過去幾年更致密,更不多孔的零件。真正令人感興趣的地方就是磁性性能。
3.設(shè)計靈活性
粉末冶金的商標優(yōu)勢之一是設(shè)計的靈活性??梢酝ㄟ^三種方式來考慮:
沖壓只限于金屬坯料如何變形,并受半徑,角度和尺寸的限制。只要您的制造商可以成功地將粉末金屬零件從模具中脫模,就可以將金屬粉末零件“雕刻”在所需的確切位置。再考慮一下3D設(shè)計的靈活性。
沖壓的缺點是邊緣質(zhì)量差。剪切導致變形和開裂的結(jié)合,留下不平坦且沒有吸引力的邊緣。保證您需要第貳道精加工工序-避免麻煩的粉末冶金。
沖壓工藝的缺點之一還在于需要某種延展性/低強度的金屬。這主要將沖壓限制在低碳鋼和銅和鋁等有色金屬材料上。在粉末冶金中,您可以將金屬粉末混合到零件所需的確切成分。
河北粉末冶金的一個限制是零件尺寸。對于更高的零件,粉末金屬制造商可能一直難以在整個過程中獲得均勻的密度,甚至可能無法將其安裝在壓實設(shè)備中。
4、可承受性(按零件和工具)
零件的可負擔性是沖壓工藝的Z大優(yōu)勢之一。但是PM并沒有您想象的那么落后。
一個警告:這兩個過程的成本效率在很大程度上取決于項目量。為您的下一個電動發(fā)動機設(shè)計制造10個粉末金屬定子很少有成本效益的。關(guān)于沖壓,您可能會說同樣的話。
如果在沖壓過程中制造零件是可行的,則沖壓是一種非常合乎邏輯且經(jīng)濟的選擇。但是,隨著沖壓零件變得越來越復雜,價格將會上漲。
如果您的零件很復雜并且需要多個模具或級進模具,那么模具和生產(chǎn)成本可能會決定粉末金屬的效率更高。如果須多次沖壓,則額外的固定裝置和焊接成本將使PM更具優(yōu)勢。大多數(shù)粉末金屬部件只需要一次沖壓操作和一套工具。
5、強度
沖壓操作的性質(zhì)通常會限制您使用強度相對較低的材料,例如低碳鐵或鋼。高強度材料往往會破壞工具。
可以通過形成肋條和其他半徑來使沖壓件變硬,但是材料須具有一定的延展性。同時,先進的壓實技術(shù)和特別的材料合金可以制造出堅固的粉末金屬零件。與沖壓不同,粉末冶金采用銅和不銹鋼合金-這些合金不僅堅固,而且還具有出色的抗腐蝕性能。
6、處理速度
粉末冶金和金屬沖壓都不是小批量加工的理想選擇。
粉末冶金一直以來都是高容量技術(shù)。如果訂購數(shù)量有限的組件,那么每個零件的交貨時間可能會讓您感到失望。石家莊粉末冶金公司可能需要將近一個月的時間才能將必要的粉末運到內(nèi)部,然后您可以繼續(xù)進行數(shù)周的生產(chǎn)。
但是,當您除了上述許多特性之外還需要提高速度時,請堅持采用粉末冶金技術(shù)。雖然不適用于10個零件的訂單,但對于10,000個零件的訂單卻效率很高。
為了彌補沖壓與粉末金屬的許多缺點中的一種,有一種特別類型的沖壓稱為精細沖裁(AKA精細邊緣沖裁)。此方法提高了準確性,平坦度和邊緣特性。但是這里有個問題:與粉末冶金相比,它的生產(chǎn)速度明顯慢得多。與下料相比,使用落料固有的厚度來生產(chǎn)復雜零件要嚴格得多。
7.報廢效率
沖壓過程始終會留下大量未使用的材料。重要的是,由于原材料的寬度和厚度均一,因此可能不符合坯料的要求。您的制造商甚至會消耗材料以將鈑金夾緊在模具中!
是的,您可以對其進行回收,但是在廢料上加蓋印章僅能節(jié)省原始成本的一小部分。
相反,粉末冶金過程中的材料使用量約為97%。如有必要,可以分解“綠色”壓塊并重新使用。難怪制造商將粉末冶金稱為“綠色技術(shù)”。