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一、典型的粉末冶金零件的鋁性能

 

       通常，粉末冶金生產(chǎn)的零件的抗拉強(qiáng)度約為鍛造原料生產(chǎn)/加工的抗拉強(qiáng)度的75%。由于粉末冶金零件的多孔性，其硬度通常會低于由鍛造材料制成的零件。然而，實際顆粒的硬度會更硬，幾乎相當(dāng)于鍛造材料。與鍛造材料相比，孔隙率和相對較低的截面結(jié)合面積也導(dǎo)致較低的延展性。

 

二、組件形狀

 

       部件形狀僅受成型工藝和相關(guān)模具的限制。對于使用單軸壓制形成的零件，所有零件將具有垂直對稱性。當(dāng)零件具有幾個壁厚和/或臺階時，上沖頭和下沖頭可以由多個單獨的沖頭組成。在設(shè)計粉末冶金制造的部件時，必需牢記模具設(shè)計和形狀。

 

三、多直徑元件

 

      多種直徑可以設(shè)計成組件，但是可能需要多次壓制操作才能生產(chǎn)。多次壓制操作有助于確保整個零件的密度一致。作為設(shè)計規(guī)則，不同直徑的數(shù)量不應(yīng)C過壓機(jī)能夠進(jìn)行的壓制操作的數(shù)量，或工具規(guī)定的數(shù)量。如果需要更大的直徑，可以在以后加工。

 

四、不適合粉末冶金的設(shè)計特征

 

       一些部件特征不適合粉末冶金成形工藝，特別是單軸壓制。其中包括:削弱、角度孔(角度不垂直的地方)、反向錐度、線、鉆石滾花。需要的另一個設(shè)計屬性是零件必需能夠在壓制后從模具中彈出。雖然這些設(shè)計特征在單軸壓制中可能是不可能的，但是它們可以使用更復(fù)雜的成形工藝來生產(chǎn)，但是顯然會增加生產(chǎn)成本。

 

五、壁厚

 

       非常小的壁厚會由于粉末填充而導(dǎo)致問題。為此，通常不**小于約0.075毫米的壁厚，但非常小實際壁厚可由粉末決定。壓制零件應(yīng)避免的另一個特征是直徑的突然變化。這導(dǎo)致壓制件中的壓力差，進(jìn)而導(dǎo)致燒結(jié)過程中的變形。壓制零件也有很大的長徑比。對于空心圓柱形零件，該比率約為2.5。對于實心圓柱體，或者壁厚大于約3毫米的圓柱體，可以使用4的長徑比。

 

六、組件尺寸

 

粉末冶金部件的尺寸主要由生產(chǎn)硬件決定。小尺寸由模具和壓機(jī)的精度以及粉末流量控制。然而，尺寸的上限是由壓力機(jī)所能提供的壓力控制的。

 

七、粉末冶金缺陷

 

1、分層開裂

 

如果空氣不能從模具中逸出，它將被截留在生坯部件中。這通常是由于試圖將部件壓得太快而導(dǎo)致的，并在垂直于壓制方向的方向上導(dǎo)致層壓破裂。這是由于壓縮空氣層導(dǎo)致相鄰顆粒無法機(jī)械互鎖造成的。

 

2、爆裂

 

當(dāng)所有截留的空氣試圖在沖模和沖頭相遇的單一點逸出時，就會發(fā)生井噴。

 

3、經(jīng)濟(jì)考慮

 

粉末冶金適合大規(guī)模生產(chǎn)，是其他制造工藝的可行替代方法。雖然實際生產(chǎn)率取決于設(shè)備容量，但能夠以每小時幾千件的速度生產(chǎn)小零件并不罕見。可能影響組件生產(chǎn)速度的其他因素包括:

 

a、粉末流速，即模具填充的速度

 

b、截留空氣從模具中排出的速率