Các tính năng chính của quá trình luyện kim bột

Các tính năng chính của quá trình luyện kim bột

Từ "sản xuất" đến "sản xuất thông minh" là ước mơ và theo đuổi của nhân loại trên toàn thế giới. Ngày nay, với sự phát triển của các hệ thống sản xuất thông minh và sự phát triển nhanh chóng của sản xuất tiên tiến, các vật liệu chính và các thành phần cốt lõi đã trở thành điểm tăng trưởng quan trọng trong chuỗi ngành sản xuất. Các công nghệ tạo hình linh kiện tiên tiến khác nhau cũng đang cố gắng nắm bắt cơ hội này và tỏa sáng.

Luyện kim bộtcông nghệ sản xuất được ngành công nghiệp công nhận là công nghệ sản xuất xanh, bền vững với ưu điểm tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm nguyên liệu, bảo vệ môi trường xanh, hiệu suất cao, độ chính xác cao. Trong những năm gần đây, với sự tích hợp hơn nữa của công nghệ thông tin và ngành sản xuất, các công nghệ in 3D tiên tiến khác nhau cũng đang tỏa ra sức sống và phát triển mạnh mẽ.

1. Đặc điểm chính của quy trình luyện kim bột

Công nghệ luyện kim bột tích hợp nhiều quy trình như tạo bột, tạo hình, thiêu kết, v.v., và được đặc trưng bởi chi phí thấp, hiệu quả cao, ít (không) ô nhiễm, v.v. Đồng thời, là một quy trình đúc quan trọng của sản xuất phụ gia ( in 3D), đây là một mắt xích quan trọng của Made in China 2025.

Theo các công thức khác nhau, độ bền kéo của các bộ phận luyện kim bột là 170 ~ 1200MPa. So với quy trình sản xuất phụ tùng truyền thống, nó có các đặc điểm sau:

·Là phương pháp sản xuất duy nhất đối với một số vật liệu có tính chất đặc biệt (hiện nay có rất nhiều sản phẩm composite có tính năng ưu việt mà chỉ có luyện kim bột mới có thể gia công được);

·Quy trình xử lý ngắn, đơn giản và dễ kiểm soát (các sản phẩm chỉ có thể được hoàn thành bằng cách gia công hơn mười quy trình đôi khi có thể đạt được bằng một số quy trình trong quy trình kim loại bột);

·Các bộ phận gần với kích thước cuối cùng và bề mặt nhẵn, giảm chi phí xử lý tiếp theo;

·Tiết kiệm năng lượng, tỷ lệ sử dụng nguyên liệu thô cao và hiệu quả xử lý cao (so với các quy trình gia công và cắt truyền thống, luyện kim bột tiết kiệm 60% năng lượng và tỷ lệ sử dụng vật liệu đạt 95% );

·Độ bền của sản phẩm thấp; Thanh khoản kém và hình dạng hạn chế;

· Áp suất ép tạo hình cao hơn và kích thước của sản phẩm nhỏ hơn;

· Chi phí chết cao.

Để thúc đẩy ứng dụng và phát triển rộng rãi hơn của công nghệ luyện kim bột, các công nghệ tạo mẫu nhanh như ép phun bột (PIM) và công nghệ in 3D đã ra đời, giúp luyện kim bột liên tục nâng cấp theo hướng mật độ cao, hiệu suất cao, tích hợp và chi phí thấp.

2. Đổi mớiép phun bột kim loại

PIM là một công nghệ tạo hình gần như lưới để sản xuất các bộ phận có độ chính xác chất lượng cao, có những ưu điểm mà các phương pháp gia công và luyện kim bột thông thường không thể sánh được. Từ quan điểm của khách hàng, năng lực xử lý và hiệu quả chi phí của sản phẩm sẽ trở thành những lý do chính để lựa chọn PIM.

Về khả năng xử lý, PIM thực sự có thể nhận ra khả năng tạo hình của các bộ phận phức tạp ba chiều và có thể sản xuất nhiều bộ phận có hình dạng phức tạp, chẳng hạn như các rãnh bên ngoài khác nhau, ren ngoài, bề mặt bên ngoài thon, lỗ chéo và lỗ mù, hốc và chìa khóa ghim, tấm gân tăng cứng, tạo khía bề mặt, v.v.; Do sự lấp đầy đồng đều của khoang khuôn dưới trạng thái chảy của vật liệu, áp suất và mật độ của từng điểm trong khoang khuôn là nhất quán, và có thể thu được các bộ phận hình lưới gần với cấu trúc đồng nhất và tính chất cơ học tuyệt vời; PIM cũng có thể thực hiện việc sản xuất tích hợp các bộ phận làm bằng các vật liệu khác nhau, với khả năng thích ứng rộng rãi của vật liệu và mức độ tự động hóa cao.

Về hiệu quả chi phí, đối với nhiều hệ thống vật liệu kim loại, bột PIM có giá thành cao, nhưng phương pháp PIM không giống như gia công truyền thống để cắt, vì vậy chi phí tiết kiệm được có thể lấp đầy khoảng trống về chi phí nguyên liệu thô. Đồng thời, lợi ích chi phí của PIM thường được áp dụng cho sản xuất hàng loạt. Chỉ khi lô sản xuất đủ lớn, chi phí khuôn mới có thể được chia sẻ; Ngược lại, khi lô sản xuất thấp, PIM sẽ mất tiếng nói.

△ Luồng quy trình PEP

Để khắc phục những hạn chế, vướng mắc trong quá trình PIM, việc phát triển công nghệ in 3D đã trở thành xu hướng chung. In đùn bột (PEP), một công nghệ in 3D gián tiếp bằng kim loại/gốm kết hợp với "in 3D cộng với luyện kim bột", lần đầu tiên được quảng bá bởi Sublimation 3D ở Trung Quốc. Quy trình cơ bản của nó như sau: đầu tiên, bột kim loại/gốm và chất kết dính hữu cơ được trộn đều để tạo hạt, sau đó chất kết dính trong khoảng trống được tạo thành (khoảng trống màu xanh lá cây) được tách ra sau khi tạo hình bằng máy in 3D, và cuối cùng là sản phẩm đồng nhất và xuất sắc hiệu suất thu được thông qua quá trình thiêu kết và cô đặc.

△ Ba tính năng của giải pháp PEP

Công nghệ PEP sử dụng công nghệ luyện kim bột trưởng thành để đổi mới, thực hiện đổi mới việc kiểm soát và tạo hình vật liệu thông qua in 3D, đồng thời đáp ứng tùy chỉnh cá nhân hóa các bộ phận kim loại/gốm theo yêu cầu của khách hàng. Phương pháp PEP tiết kiệm chi phí sản xuất và thời gian phát triển khuôn thông qua việc chuẩn bị không có khuôn; Mở rộng khả năng xử lý các bộ phận có độ khó và phức tạp cao, chẳng hạn như hiện thực hóa việc thiết kế và sản xuất các kênh làm mát phù hợp bằng đồng nguyên chất, kích thước lớn, trọng lượng nhẹ và tích hợp gốm silicon carbide với cấu trúc phức tạp; Nó cung cấp độ chính xác tốt hơn so với công nghệ in 3D trực tiếp, hiệu suất chi phí cao hơn của thiết bị và vật liệu in, đồng thời thúc đẩy và phổ biến hơn các ứng dụng in 3D.

▽ Việc áp dụng thành công in 3D PEP được hưởng lợi từ sự kết hợp các lợi thế sau

3. Được hướng dẫn bởi nhu cầu của người dùng và các ứng dụng công nghiệp, các loại đá khác có thể được sử dụng để tấn công ngọc bích. Luyện kim bột truyền thống và in 3D PEP mới không phải là sản phẩm thay thế, mà là mối quan hệ lặp đi lặp lại và lợi thế bổ sung cho nhau. Chúng là con đường tương lai của sự phát triển sản xuất thông minh, con đường phát triển tích hợp của luyện kim bột và công nghệ kỹ thuật số, và con đường cộng sinh và đôi bên cùng có lợi.

Hiện tại, các thành phần và khung chính được sử dụng trong các ngành công nghiệp hiện đại như hàng không, hàng không vũ trụ, đóng tàu và năng lượng hạt nhân đang phát triển theo hướng phức tạp, tích hợp, nhẹ và hiệu suất cao. Công nghệ PEP 3D cũng đã được chứng minh là đáp ứng được các yêu cầu về tạo hình, trở thành một mắt xích trong chuỗi sản xuất các vật liệu chủ chốt và linh kiện cốt lõi trong lĩnh vực công nghệ cao, đồng thời “tạo điều kiện” tốt hơn cho ngành luyện kim bột với những ưu điểm mới.

"Trao quyền" không phải là một khái niệm. Zhongwei Precision đã tích lũy và giải quyết công nghệ này trong gần 20 năm. Giờ đây, nó đang xem xét "bước tiếp theo" và thực hiện nhiều khám phá và thực hành hơn để "xây dựng một thế giới in 3D thông minh" dựa trên nhu cầu của người dùng và các ứng dụng trong ngành. Trong toàn bộ tương lai, Zhongwei Precision sẽ tiến lên một cách vững chắc, cho phép luyện kim bột bằng công nghệ kỹ thuật số và đóng góp để mở ra một thế giới rộng lớn hơn cho luyện kim bột.