Luyện kim bột là gì?

Có hai loại luyện kim bột chính: ép nén (PM) và ép phun bột kim loại (MIM). Ở đây, chúng tôi sẽ giải thích về ép nén (PM). Trong quá trình ép nén, bột kim loại được đổ vào khuôn, ép nén và sau đó thiêu kết trong lò nhiệt độ cao. Bằng cách nung khối nén ở nhiệt độ cao, các hạt liên kết với nhau và tạo thành hợp kim. Có nhiều phương pháp xử lý bề mặt khác nhau như làm cứng và mạ.

Những loại khuôn nào được sử dụng trong luyện kim bột?

Cấu trúc khuôn luyện kim bột "nói chung" chủ yếu bao gồm chày trên, chày dưới, khuôn và lõi. Các loại thép khuôn như SKD51 và SKD11 chủ yếu được sử dụng làm vật liệu khuôn. Ngoài ra, bằng cách sử dụng chày nhiều tầng, chúng ta có thể xử lý các hình dạng ngày càng phức tạp. Ngoài ra, chày nhiều tầng được sử dụng trong máy ép lớn.

Quy trình sản xuất luyện kim bột

Quy trình sản xuất luyện kim bột
①Pha trộn/pha trộn
②Đúc
③Thiêu kết
④ Hậu xử lý

①Pha trộn/pha trộn
Tùy thuộc vào đặc tính của sản phẩm mong muốn, các loại bột kim loại khác nhau được trộn theo tỷ lệ xác định trước và được san bằng đồng đều bằng máy trộn.

②Đúc
Bột kim loại hỗn hợp được đổ vào khuôn và ép khuôn ở nhiệt độ phòng bằng máy đúc tự động.

③Thiêu kết
Chất nén nén được đặt trong lò thiêu kết, nung nóng trong khí ở nhiệt độ dưới điểm nóng chảy và thiêu kết.

④ Hậu xử lý
Nhằm mục đích chính xác và sức mạnh. Trong quá trình hậu kỳ, chúng tôi chủ yếu thực hiện quy trình định cỡ (quy trình tái áp suất), quy trình gia công và quy trình xử lý nhiệt để hoàn thiện sản phẩm.

Quy trình sản xuất luyện kim bột: trộn

Hai hoặc nhiều loại bột kim loại làm nguyên liệu thô được kết hợp và trộn lẫn. Làm khô hoàn toàn bằng máy sấy phun để tạo thành bột kim loại. Nguyên liệu chính được sử dụng cho bột kim loại bao gồm sắt, đồng, thép không gỉ, titan, vonfram và nhôm. Các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất bao gồm sự kết hợp của carbon, đồng, niken, phốt pho, molypden và mangan. Phải cẩn thận để tránh sự phân tầng trong quá trình trộn. (Sự phân tách là trạng thái trong đó bột không trộn đều và tách rời.) Nói chung, có thể sử dụng bột trộn sẵn do nhà sản xuất nguyên liệu thô trộn.

Quy trình sản xuất luyện kim bột: hình thành

Bột kim loại được cho vào khuôn và được nén bằng máy ép.
Bởi vì chúng tôi sử dụng khuôn có độ chính xác cực cao nên có thể sản xuất hàng loạt các mặt hàng có hình dạng giống nhau với độ chính xác cao. Việc đặt khuôn mất khoảng 45 phút đến 2 giờ, tùy thuộc vào trọng tải và hình dạng khuôn.

Quy trình sản xuất luyện kim bột: thiêu kết

Một sản phẩm đúc làm bằng bột kim loại ép được nung và làm cứng bằng lò thiêu kết. Từng hạt bột kim loại được kết hợp lại để tạo nên sản phẩm cứng cáp và bền bỉ. Nhiệt độ và thời gian thiêu kết khác nhau tùy thuộc vào vật liệu. Thông thường, hợp kim bột gốc đồng được nung ở nhiệt độ cao 750 độ, hợp kim bột gốc sắt ở 1130 độ và hợp kim thép không gỉ ở 1300 độ trong lò thiêu kết chân không đặc biệt.

Quy trình sản xuất luyện kim bột: Hậu kỳ

Nếu có nhu cầu tăng độ chính xác hoặc độ bền, chúng tôi có thể thực hiện định cỡ (tái áp suất/làm thẳng), gia công như khoan và khai thác, đánh bóng như đánh bóng bề mặt, xử lý nhiệt như xử lý bằng hơi nước, làm cứng cacbon hóa, làm cứng cảm ứng, v.v. xử lý như mạ được áp dụng. Chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ lắp ráp như vòng bi lắp ép và tấm mặt bích.

Các loại bột và phương pháp sản xuất

Bột kim loại được sử dụng làm nguyên liệu chủ yếu bao gồm bột sắt nguyên chất, bột thép không gỉ, bột thép tốc độ cao, bột thép hợp kim và bột đồng. Có nhiều loại khác và phương pháp tạo ra cũng khác nhau. Hơn nữa, ngay cả bột kim loại của cùng một nguyên tố cũng có thể được sản xuất với các đặc tính khác nhau tùy thuộc vào phương pháp sản xuất.
Chúng tôi chủ yếu thực hiện các phương pháp khử oxit bằng phương pháp nguyên tử hóa, phương pháp kéo sợi nóng chảy, phương pháp điện cực quay, phương pháp nghiền thành bột và các quy trình hóa học khác.

Phương pháp nguyên tử hóa

Phương pháp nguyên tử hóa là phương pháp nấu chảy các kim loại cơ bản như sắt, đồng, nhôm và hóa rắn chúng bằng cách phun khí hoặc nước áp suất cao để tạo ra bột kim loại. Kim loại tan chảy trong lò nấu chảy được đổ vào nồi nấu kim loại nhỏ. Khí hoặc nước áp suất cao được phun lên kim loại lỏng chảy ra khỏi lỗ ở đáy nồi nấu kim loại, khiến nó phân tán và đông đặc lại, tạo thành bột. Đây được gọi là bột nguyên tử.

Phương pháp khử oxit

Phương pháp khử oxit là phương pháp sản xuất bột sắt, đồng, v.v. bằng cách khử bột oxit mịn bằng các khí như hydro, carbon monoxide và khí phân hủy amoniac. Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ và thời gian khử, kích thước hạt của bột thu được có thể được điều chỉnh dễ dàng, giúp thu được bột kim loại có khả năng tạo hình và thiêu kết tốt.

phương pháp điện phân

Phương pháp điện phân là phương pháp sản xuất bột kim loại bằng cách lắng đọng bột trên điện cực âm bằng phương pháp điện phân. Khi thực hiện điện phân, sự hòa tan kim loại và tạo ra oxy xảy ra trên bề mặt điện cực dương, còn sự kết tủa kim loại và tạo ra hydro xảy ra trên bề mặt điện cực âm. Sử dụng cơ chế này, bột kim loại được tạo ra, khử nước, sấy khô và sau đó được tách theo kích thước hạt để sử dụng. Đây được gọi là bột điện phân.

Phương pháp mài

Nghiền → Bột nguyên liệu thô được làm phẳng chủ yếu bằng máy nghiền tem.
Phân loại → Điều chỉnh phân bổ kích thước hạt theo sản phẩm bằng cách sử dụng máy phân loại không khí như lốc xoáy.
Làm bóng → Xử lý bề mặt bột mang lại độ bóng và tính chất lá (tính chất của bột kim loại nổi trên màng sơn hoặc bề mặt in để tạo hiệu ứng gương).
Trộn → Nếu cần xử lý bột nhão tùy thuộc vào sản phẩm, bột và chất xử lý sẽ được trộn lẫn.

Phương pháp phun giọt đồng nhất

Trong phương pháp nguyên tử hóa giọt đồng đều, kim loại nóng chảy được thả đồng đều từ thùng chứa chịu nhiệt trong môi trường khí trơ.
Sử dụng kỹ thuật nhỏ giọt đặc biệt, kim loại rơi xuống sẽ trở thành một quả cầu kim loại hình cầu hoàn hảo và đông cứng lại.

Phương pháp xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt → Bột được sản xuất bằng các phương pháp sản xuất khác nhau được sử dụng làm nguyên liệu thô và xử lý nhiệt để cải thiện tính chất của chúng hoặc hợp kim hóa chúng để thu được bột hợp kim mới hoặc bột hợp kim một phần.
Nghiền → Nghiền bột đã đông đặc bằng cách xử lý nhiệt.
Setsubun → Chia thành nhiều công đoạn theo kích thước hạt nhằm điều chỉnh phân bố kích thước hạt cho sản phẩm theo mục đích sử dụng.
Trộn → Đảm bảo bột đồng nhất.
Tiêu chuẩn → Kiểm tra xem có đạt tiêu chuẩn hay không.

Các loại bột và phương pháp sản xuất

quá trình nóng chảy

Quá trình nấu chảy là một bước thiết yếu để chuẩn bị hợp kim mong muốn, loại bỏ tạp chất và nguyên tử hóa nó, nhưng nó cũng có thể bị nhiễm các yếu tố không mong muốn do phản ứng của hợp kim với nồi nấu kim loại hoặc không khí, vì vậy nó được mô tả dưới đây. được sử dụng tùy thuộc vào loại hợp kim. Nguồn nhiệt để nấu chảy thường là điện, gia nhiệt cảm ứng hoặc nấu chảy hồ quang bằng điện cực carbon được sử dụng, nhưng gia nhiệt bằng chùm tia điện tử và gia nhiệt hồ quang plasma cũng được sử dụng.

sự hòa tan trong khí quyển

Nóng chảy trong khí quyển là phương pháp nấu chảy sử dụng nồi nấu kim loại và nếu cần thiết để ngăn kim loại nóng chảy tham gia thì sử dụng chất trợ dung, khí trơ hoặc xỉ dẫn điện. Năng lượng để nấu chảy thường là gia nhiệt cảm ứng hoặc nấu chảy hồ quang bằng điện cực cacbon. Mặc dù nó không nhất thiết phải phù hợp với các hợp kim chứa nhiều nguyên tố dễ bị oxy hóa nhưng nó được sử dụng rộng rãi khi cần thiết do tính kinh tế và năng suất tuyệt vời. Nấu chảy chân không Nấu chảy chân không liên quan đến việc đặt nồi nấu kim loại trong thùng chứa chân không và nấu chảy trong chân không, vì vậy nó được sử dụng cho các hợp kim không thích hợp cho việc nấu chảy trong khí quyển. Là một phương pháp gia nhiệt, ngoài gia nhiệt cảm ứng thông thường, gia nhiệt chùm tia điện tử hoặc hồ quang plasma, sẽ được mô tả sau, cũng có thể được sử dụng. Sau khi tan chảy, quay trở lại áp suất khí quyển bằng khí trơ, v.v., sau đó thực hiện nguyên tử hóa khí.

Nấu chảy nồi đồng làm mát bằng nước (nấu chảy nổi)

Nồi nấu kim loại thường được làm bằng gốm hoặc cacbon, nhưng phương pháp này được sử dụng khi không thể thu được kim loại nóng chảy thông thường do phản ứng giữa các nguyên tố hợp kim và nồi nấu kim loại.
Kim loại nóng chảy lơ lửng trong khí trơ mà không tiếp xúc bằng nguyên lý bay điện từ, tạo ra nồi nấu bằng đồng trên danh nghĩa, nhưng bằng cách sử dụng đồng có tính dẫn nhiệt tốt và làm nguội bằng nước, bản thân hợp kim nóng chảy sẽ trở thành nồi nấu kim loại ngay cả khi nó đến. khi tiếp xúc với một bề mặt, nó đông cứng lại và tạo thành một lớp. Trong phương pháp này, nó được làm lạnh liên tục để tạo thành nồi nấu kim loại thứ hai, từ đó ngăn đồng xâm nhập vào hợp kim và thu được kim loại nóng chảy sạch. Phương pháp nấu chảy này cũng được sử dụng khi đúc hợp kim titan.

tan chảy huyết tương

Đây là phương pháp nấu chảy không dùng nồi nấu kim loại được sử dụng để làm nóng chảy đầu dây, thanh hoặc hạt bột bằng cách sử dụng hồ quang plasma nhiệt độ cực cao, sau đó nguyên tử hóa kim loại nóng chảy bằng lực ly tâm, v.v. Do nhiệt độ của hồ quang plasma cực kỳ cao nên nó có ưu điểm là làm tan chảy ngay lập tức các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao, các hợp chất liên kim loại, cacbua, v.v. Ngoài ra còn có một phương pháp trong đó tia plasma tự tan chảy và nguyên tử hóa cùng một lúc.

Về lợi ích của luyện kim bột

◎Sản xuất hàng loạt bằng khuôn có thể giảm đáng kể chi phí so với sản phẩm gia công.
◎Khuôn có độ chính xác cao có thể đạt được hình dạng gần như lưới và giảm bớt khâu xử lý hậu kỳ.
◎Các bộ phận có thể được làm nhẹ hơn
◎Tận dụng đặc tính xốp của nó, sản phẩm có thể được tẩm dầu.
◎Có thể tạo hình kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao, điều này rất khó đúc.
◎Ngay cả những hợp kim khó đúc cũng có thể được tạo thành kim loại đồng nhất.

Về những nhược điểm và hạn chế của luyện kim bột

×Không thích hợp để sản xuất các bộ phận có chiều dài tổng thể dài
×Độ chính xác về kích thước có thể giảm do sự giãn nở và co lại trong quá trình thiêu kết.
×Vì cần phải đầu tư một lượng khuôn nhất định nên nó không phù hợp để sản xuất các bộ phận có tổng số lô nhỏ.
×Vì mật độ không cao bằng thép nên không phù hợp với những nơi cần cường độ cao.

Về sức mạnh của luyện kim bột

Vật liệu luyện kim bột (ký hiệu từng loại) được xác định rõ ràng theo tiêu chuẩn JIS. Các tính chất cơ học của vật liệu ổ trục tẩm dầu được thể hiện bằng độ bền nghiền xuyên tâm, và tính chất cơ học của vật liệu bộ phận cơ khí được thể hiện bằng độ bền kéo. Mặc dù độ cứng không được chỉ định nhưng SMF4030 nằm trong khoảng HRC28. Nếu bạn muốn tăng độ cứng, xử lý nhiệt (cacbon hóa và làm nguội) được thực hiện trong quá trình hậu xử lý.

Sự khác biệt giữa luyện kim bột và thiêu kết

“Thiêu kết” là hiện tượng khi bột kim loại được nung nóng, nó cứng lại thành một vật thể dày đặc gọi là vật liệu thiêu kết, nhưng quá trình thiêu kết thường được hiểu là luyện kim bột Masu. Ngoài ra, quá trình thiêu kết dường như thường đề cập đến việc ép nén (PM). MIM cũng được đưa vào luyện kim bột nhưng được gọi là MIM.

Sự khác biệt giữa luyện kim bột và mim

Luyện kim bột được viết tắt là PM là viết tắt của Luyện kim bột. MIM được viết là MIM từ tên viết tắt của Metal Spray Molding. Nó được gọi là MIM (= MIM). Trong luyện kim bột, một khối nhỏ gọn được hình thành bằng cách sử dụng máy ép khuôn nén, sau đó thân thiêu kết được tạo ra thông qua quy trình thiêu kết. Mặt khác, MIM được chế tạo thành một vật thể thiêu kết thông qua các quá trình ép phun, tẩy dầu mỡ và thiêu kết.

Những gì chúng ta có thể làm với luyện kim bột

phụ tùng ô tô
phụ tùng xe đạp
bộ phận động cơ
bộ phận thiết bị OA
Các bộ phận liên quan đến giải trí
Linh kiện thiết bị nhà ở (nhà vệ sinh)

phụ tùng ô tô

Chúng tôi sản xuất vòng bi cho các thiết bị cửa sổ chỉnh điện và bánh răng chuyển động cho ghế ngả điện.

phụ tùng xe đạp

Chúng tôi sản xuất các bộ phận bên ngoài của bộ phận chèn chìa khóa.

bộ phận động cơ

Chúng tôi sản xuất các bộ phận của hệ thống truyền động như bánh răng, ròng rọc, đĩa xích và đầu bánh răng được gắn vào đầu trục động cơ.

bộ phận thiết bị OA

Chúng tôi có thành tích đã được chứng minh trong việc sản xuất một số lượng lớn các bộ phận kết cấu cơ khí khác nhau (thiêu kết) được sử dụng trong vòng bi tẩm dầu đồng và các bộ phận truyền động của bộ phận vận chuyển giấy của máy photocopy và máy fax, đồng thời chúng tôi có thể xử lý nhiều loại sản phẩm theo từng lô nhỏ. Chúng tôi cũng có hồ sơ theo dõi về các bộ phận trượt được sử dụng trong bản lề của máy tính.

Các bộ phận liên quan đến giải trí

Chúng tôi sản xuất các bộ phận cơ khí cho quả bóng pachinko và máy đếm huy chương.

Những thứ có thể làm được bằng luyện kim bột: Các bộ phận của thiết bị nhà ở (nhà vệ sinh)

Chúng tôi sản xuất các bộ phận cơ khí cho thiết bị đóng/mở nắp bồn cầu.

Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề gì với luyện kim bột, hãy liên hệ với Kiyota!

Chúng tôi sẽ nhanh chóng giới thiệu các nhà sản xuất trong và ngoài nước tốt nhất phù hợp với ngân sách, quy mô sản phẩm, thông số kỹ thuật sản phẩm và độ khó xử lý của bạn. Chúng tôi cũng sẽ đưa ra đề xuất chi phí dựa trên chất liệu và hình dạng. Chúng tôi cũng cung cấp ước tính tổng thể cho các phương pháp sản xuất khác (cắt, MIM, v.v.). Đồng thời, chúng tôi sẽ hỗ trợ những người phụ trách thu mua nguyên liệu tìm nguồn cung ứng.  

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Luyện kim bột là gì?

Trả lời: Luyện kim bột là quá trình bột kim loại được đưa vào khuôn, ép nén, sau đó nung và đông đặc trong lò nhiệt độ cao. Chất nén được nung ở nhiệt độ cao khiến các hạt thiêu kết và liên kết với nhau. Đó là về hợp kim.

Câu hỏi: Lợi ích của việc đặt hàng từ Kiyota là gì?

Trả lời: Chúng tôi sẽ nhanh chóng giới thiệu các nhà sản xuất trong và ngoài nước phù hợp nhất theo ngân sách, quy mô sản phẩm, thông số kỹ thuật sản phẩm và độ khó xử lý của bạn. Chúng tôi cũng đưa ra các đề xuất giảm chi phí liên quan đến vật liệu và hình dạng.