Машины для формовки металла производство прецизионных деталей сетчатой формы из металлических порошков методом литья под давлением (PIM) для автомобильной, аэрокосмической, медицинской и других ответственных областей применения. В данном руководстве представлен обзор типов оборудования для литья под давлением, этапов технологического процесса, основных технических характеристик, ведущих производителей и сравнительная оценка.
металлоформовочная машина Обзор
Металлоформовочные машины обеспечивают порошковое литье под давлением - процесс формования, близкий к чистому, обеспечивающий сложность и точность при больших объемах производства:
| Процесс | Термопластическое литье под давлением тонких металлических порошков с последующим измельчением и спеканием |
| Металлы | Нержавеющие стали, инструментальные стали, титан, тяжелые сплавы вольфрама, никелевые суперсплавы и т.д. |
| Атрибуты | Сложность, точность, производительность, автоматизация |
| Приложения | Авто, аэрокосмическая промышленность, медицина, электроника |
| Масштаб | Малое, среднее и крупносерийное производство |
Экономически эффективное сочетание свободы проектирования и механических свойств между литьем пластмассы и механической обработкой делает PIM подходящим для небольших сложных компонентов, таких как роторы турбокомпрессоров и черепные пластины.
металлоформовочная машина Типы
| Тип аппарата | Описание |
|---|---|
| Литье под давлением | Прецизионное формовочное оборудование для первой стадии уплотнения металлического порошка при низком давлении |
| Облицовка | Термическое или сольвентное оборудование для удаления связующего перед спеканием |
| Печь для спекания | Уплотнение коричневых деталей за счет нагрева ниже точки плавления |
Комплексные линии PIM объединяют эти первичные станции с дополнительным оборудованием, таким как смесители, питатели, роботы и машины для последующей обработки.
Этапы процесса
- Смешивание - Мелкий металлический порошок гомогенно смешивается с термопластичными связующими веществами
- Литье под давлением - Подача исходного сырья в полости прецизионных инструментов через формовочные машины
- Облицовка - Удаление связующего вещества термическим или химическим способом с помощью растворителя
- Агломерация - Коричневые детали уплотняются в конечные компоненты, достигающие плотности твердого металла 95-99%
- Постобработка - Вторичная обработка, соединение или улучшение поверхности
Правильная последовательность и оптимизированные параметры имеют решающее значение для экономически эффективного максимизации механических свойств.
Технические характеристики машины
| Модуль | Основные параметры |
|---|---|
| Литье под давлением | Мощность выстрела, сила прижима, скорость впрыска, однородность, точность |
| Облицовка | Контроль атмосферы, равномерность температуры, предотвращение загрязнения |
| Агломерация | Температура, атмосфера, время выдержки, скорость закалки |
| Постобработка | Допуски, требования к обработке поверхности |
Медицинские или аэрокосмические компоненты требуют более жестких спецификаций и проверки соответствия стандартам, чем коммерческие фитинги.
Ведущие производители
| Компания | Модели | Диапазон стоимости |
|---|---|---|
| АРБУРГ | Серия Allrounder | $150,000-$750,000 |
| Milacron | Roboshot, Elektron, Magna | $100,000-$650,000 |
| Nissei | PS, PN, серия Hyelectric | $250,000-$800,000 |
| Toshiba | Серия EC, ET, EV | $200,000-$700,000 |
Большие объемы дроби, специальные пластины, чистые помещения или роботизированная автоматизация увеличивают расходы. При инвестировании учитывайте общие объемы производства.
Сравнительная оценка
| Литье под давлением | Облицовка | Агломерация | |
|---|---|---|---|
| Пропускная способность | Высокая | Средний | Низкий |
| Время цикла | Протоколы | Часы | Дни |
| Операционные расходы | Средний | Низкий | Высокая |
| Капитальные затраты | Высокая | Средний | Очень высокая для крупных масштабов |
| Гибкость конструкции | Высокая | Средний | Низкий |
Основные выводы
- Общая стоимость производства литья под давлением с использованием порошка диктует инвестиции в оборудование в зависимости от объема
- Общая сложность и качество деталей определяют технические характеристики
- Интегрированное моделирование и мониторинг процесса позволяют сократить количество дефектов
Вопросы и ответы
Вопрос: Какой размер пресса оптимален для 10000 деталей в год?
A: 50-80-тонные прессы с производительностью <100 г дроби способствуют экономически эффективному производству средних объемов. Интегрируйте автоматизацию для оптимальной производительности.
В: Существуют ли ограничения по материалам для печей спекания?
О: При температуре выше 1900°C возможности значительно сужаются. Для реакционноспособных сплавов может потребоваться вакуум, защитная атмосфера или инертная среда. Печи с непрерывной лентой обеспечивают очень большие масштабы спекания.
Вопрос: Что определяет производительность термопластавтомата в PIM?
О: Производительность пресс-формы, время сухого цикла и уровень автоматизации в первую очередь определяют почасовую производительность деталей. Второстепенные факторы включают переналадку, техническое обслуживание, конструкцию пресс-формы и скорость нагрева/охлаждения.
В: Какой высоты детали PIM можно практически отливать?
О: Для таких металлов, как нержавеющая сталь, высота не должна превышать 25 мм. Для таких материалов, как вольфрамовые сплавы с высокой усадкой, рекомендуется высота не более 15 мм. Оптимизируйте расположение затвора и вентиляцию пресс-формы.
