模壓成型:把預處理后的金屬粉末放模具,施壓壓實成型,步驟包括裝粉、壓制、脫模,適用于形狀簡單、精度要求高的制品,如齒輪。優點是設備簡單、效率高、成本低,可大規模生產;缺點是復雜制品模具設計制造難,密度均勻性難保證。在機械制造中,大量的普通齒輪類零件的金屬粉末燒結板坯體常采用模壓成型。等靜壓成型:利用液體均勻傳壓,將粉末裝彈性模具放高壓容器施壓成型。冷等靜壓室溫下進行,適合形狀復雜、密度要求高的制品;熱等靜壓高溫高壓同時作用,用于高性能航空航天材料等。優點是制品各方向密度均勻,適合大型復雜制品;缺點是設備貴、周期長、成本高。在航空航天領域制造大型復雜結構件的金屬粉末燒結板時,等靜壓成型技術應用。注射成型:將金屬粉末與粘結劑混合成注射料,用注射機注入模具型腔成型,適合制造高精度復雜小型零件,如電子元器件,優點是成型效率和精度高,適合大規模生產;缺點是粘結劑選擇和去除是難題,處理不當影響制品性能。在電子信息領域制造微小精密電子元件的金屬粉末燒結板時,注射成型是常用的成型方法。開發光催化金屬粉末,讓燒結板在光照下具備分解污染物的環保功能。江蘇金屬粉末燒結板廠家
注射成型過程主要包括注射料制備、注射成型、脫脂等步驟。注射料制備時,要確保金屬粉末與粘結劑充分混合,形成均勻穩定的混合物。粘結劑的選擇和用量對注射料的流動性和成型性能至關重要,過多的粘結劑會導致脫脂困難,且在燒結后可能會留下較多的雜質;過少的粘結劑則無法保證粉末的粘結效果,使注射料的流動性變差。注射成型過程中,注射機的注射壓力、注射速度、模具溫度等參數需要精確控制,以確保注射料能夠順利填充模具型腔,并形成質量良好的坯體。脫脂是注射成型后的關鍵步驟,其目的是去除坯體中的粘結劑。脫脂方法有多種,如熱脫脂、溶劑脫脂、催化脫脂等。熱脫脂是通過加熱使粘結劑分解揮發,但加熱過程中要控制好升溫速率和溫度,避免坯體因粘結劑快速分解而產生裂紋或變形。溶劑脫脂則是利用有機溶劑溶解粘結劑,其優點是脫脂速度快,但需要注意溶劑的回收和環保問題。催化脫脂是在催化劑的作用下,加速粘結劑的分解,能夠提高脫脂效率和質量。江蘇金屬粉末燒結板廠家運用納米級金屬粉末,憑借其高比表面積特性,提升燒結板強度與韌性,優化性能表現。
金屬粉末燒結板的制造起始于金屬粉末的選用,這些粉末涵蓋鐵、銅、鋁、鈦、鎳、鎢等多種金屬以及金屬與非金屬的混合物。制造流程包括將金屬粉末混合均勻,接著填充到特定模具中,通過高壓從垂直方向壓縮,使粉末初步成型。隨后,在燒結爐內,于低于金屬熔點的溫度區間(通常為 800 - 1300℃)進行燒結,爐內充滿保護氣體以防止成型產品氧化。在這一過程中,粉末顆粒間形成燒結頸并逐漸融合,提升材料的致密度與整體性能。部分情況下,還會對燒結后的產品再次施壓以提高尺寸精度,必要時進行加工和熱處理等后處理工序。基于如此精細復雜的制造工藝,金屬粉末燒結板具備了一系列突出優勢。
在航空航天領域,金屬粉末燒結板憑借其優異的綜合性能成為關鍵材料。如前文所述,航空發動機的渦輪盤、葉片等高溫部件采用粉末冶金高溫合金燒結板制造,能夠滿足發動機在高溫、高壓、高轉速等極端工況下對材料性能的嚴苛要求,提高發動機的熱效率和推力重量比。飛機的結構件,如機翼大梁、機身框架等采用粉末冶金鈦合金燒結板,在保證結構強度的同時實現了輕量化設計,降低了飛機重量,提高了燃油效率和飛行性能。汽車制造行業也是金屬粉末燒結板的重要應用領域。在汽車發動機中,氣門座圈、導管、活塞環等部件常采用銅基或鐵基合金粉末燒結板制造,這些部件能夠在高溫、高壓、高速摩擦的惡劣環境下穩定工作,提高發動機的性能和可靠性。在變速器中,齒輪、同步器齒轂等零件由金屬粉末燒結板制成,其高精度和良好的力學性能保證了換擋的平穩性和傳動效率。在制動系統中,添加特殊摩擦材料的金屬粉末燒結板用于制造剎車片和剎車盤,具備良好的摩擦性能和耐磨性,確保了制動安全。創新采用可降解金屬粉末,用于臨時支撐結構的燒結板,完成使命后自然降解。
為滿足不同領域對金屬粉末燒結板性能的多樣化需求,研發新型合金粉末成為材料創新的重要方向。科研人員通過對多種金屬元素的組合設計和性能優化,開發出一系列具有優異綜合性能的新型合金粉末。例如,在航空航天領域,為了制造耐高溫、度且輕量化的部件,研發出了鈦 - 鋁 - 鈮等多元合金粉末。這種合金粉末在燒結后形成的燒結板,具有低密度、高比強度以及良好的高溫抗氧化性能。與傳統鋁合金燒結板相比,在相同強度要求下,重量可減輕 20% - 30%,同時能夠在 600℃以上的高溫環境中穩定工作,有效提高了航空發動機和飛行器結構件的性能與可靠性。利用 3D 打印定制化金屬粉末,制造具有復雜內部結構的燒結板。江蘇金屬粉末燒結板廠家
采用超聲處理金屬粉末,細化顆粒,改善燒結板的均勻性與性能穩定性。江蘇金屬粉末燒結板廠家
隨著電子設備向小型、輕量、高性能發展,金屬粉末燒結板在電子信息領域的應用越來越。軟磁粉末冶金材料燒結板用于制造變壓器、電感器等電子元件,其良好的磁性能能夠提高電子設備的性能。例如,采用軟磁粉末冶金燒結板制造的變壓器,具有體積小、重量輕、效率高的優點。銅-鎢、銅-鉬等粉末冶金金屬基復合材料燒結板用于大功率電子器件的散熱基板和封裝外殼,其優異的導熱性和熱穩定性能夠有效解決電子器件的散熱問題,保證電子設備的穩定運行。在電子連接器等部件中,金屬粉末燒結板的高精度和良好的導電性也使其成為理想的材料選擇。江蘇金屬粉末燒結板廠家