趙奇

摘 要：通過粉末冶金可以將材料設(shè)備與設(shè)備上的零件融為有機(jī)的整體，并通過高效、節(jié)能以及環(huán)保等制造型的技術(shù)，可以將粉末冶金材料溫壓成型。現(xiàn)今該項技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，對于零件生產(chǎn)以及材料生產(chǎn)過程都會產(chǎn)生很大作用。就目前來看，其已經(jīng)成為我國材料發(fā)展的前沿領(lǐng)域。該文主要對粉末冶金材料溫壓成型的新技術(shù)進(jìn)行分析，以期在今后該項技術(shù)可以獲得新一輪的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：粉末 冶金材料 溫壓成型

中圖分類號：TF124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0057-02

粉末冶金成型技術(shù)主要含有溫壓技術(shù)、流動性的溫壓技術(shù)以及模壁潤滑技術(shù)、高速壓制技術(shù)等新技術(shù)。通過對粉末冶金新技術(shù)的利用以及該項工藝在現(xiàn)今得到的發(fā)展，可以幫助我國的高技術(shù)工業(yè)獲得新的發(fā)展。就目前來看，我國的粉末冶金技術(shù)為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求，也在進(jìn)行新的改革。現(xiàn)今，該項技術(shù)主要向著低成本、高致密化以及高收入、強(qiáng)性能的方向進(jìn)行新一輪的發(fā)展。我國的粉末冶金零件成型技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了近10年，可以對現(xiàn)今的粉末冶金技術(shù)進(jìn)行全面提高。隨著現(xiàn)今我國工業(yè)化的發(fā)展迅速，工業(yè)上對粉末成型制品的需求量也得到提高，對其質(zhì)量也產(chǎn)生了更高要求[1]。現(xiàn)今，對粉末成型工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生制約的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的專用壓制設(shè)備。由于在粉末成型的零件中高強(qiáng)度、精度以及形狀較為復(fù)雜的零件占有的比重越來越大，且有占據(jù)主要地位的趨勢，對粉末成型壓機(jī)的性能以及精度也提出了更為嚴(yán)格的要求。隨著粉末成型技術(shù)的日益發(fā)展以及市場上產(chǎn)生的新需求，多臺面的復(fù)雜零件在其中占據(jù)的比例也將不斷擴(kuò)大。粉末壓機(jī)在實際生產(chǎn)的過程中，壓制設(shè)備對于粉末壓制零件的成型精度也將會起到新的作用。

1 粉末成型技術(shù)的原理分析

粉末成型技術(shù)是對計算機(jī)的輔助設(shè)計進(jìn)行利用或利用實體反求的方式對相關(guān)信息以及零件所需的幾何形狀、材料、結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行采集，從而在計算機(jī)中建立數(shù)字化的模型。將所得到的信息輸入到計算機(jī)進(jìn)行控制的機(jī)電集成系統(tǒng)中后，再逐點(diǎn)逐面進(jìn)行所需材料的三維成型工作。對其經(jīng)過必要的處理之后，使其外觀、性能以及強(qiáng)度都達(dá)到設(shè)計要求，從而對原型進(jìn)行快速準(zhǔn)確的制造，并對零部件進(jìn)行制造的現(xiàn)代化方式[2]?，F(xiàn)今，所使用到的快速原型制造技術(shù)所采用的原理都是對分層疊加法進(jìn)行利用，也就是對計算機(jī)輔助設(shè)計文件以及進(jìn)行的分層切片進(jìn)行分層分步驟處理，對計算機(jī)控制的成型機(jī)進(jìn)行利用，從而完成材料的形體制造工作?？焖僭椭圃旒夹g(shù)現(xiàn)今在模具、汽車以及航空航天、醫(yī)療器具等方面都得到了相應(yīng)的應(yīng)用，按照快速原型制造技術(shù)產(chǎn)品功能，可以將應(yīng)用分為原型、零部件、模具等方面。

2 溫壓技術(shù)

溫壓技術(shù)主要指的是在粉末冶金領(lǐng)域得到全新技術(shù)。利用該項技術(shù)可以生產(chǎn)出密度、強(qiáng)度較高且質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的零件，因此，在實際應(yīng)用的范圍也是較大的。溫壓技術(shù)主要就是利用特殊的粉末，并將其進(jìn)行高溫、輸送以及模具加熱燈系統(tǒng)，在其中加入具有特色的潤滑劑制成的預(yù)合金粉末以及將其中所用到的模具加熱到140 ℃左右。需要注意的是，應(yīng)該將溫度的波動控制在12.5 ℃之內(nèi)，之后再和常規(guī)的粉末冶金技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，開展壓制以及燒結(jié)工作，最終就可得到粉末冶金的零件。這項技術(shù)就被稱為溫壓技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于溫壓粉末制備以及溫壓系統(tǒng)。由于使用到了粉末冶金零件以及溫壓技術(shù)，就可對生產(chǎn)的綜合成本得到有效降低。

3 流動溫壓技術(shù)

流動溫壓技術(shù)是對粉末進(jìn)行一定的溫壓以及壓制，在這過程中，對金屬粉末注射成型工藝中存在的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的提煉，從而形成的一種全新性冶金零部件形成技術(shù)。該項技術(shù)主要是對混合粉末流動性以及填充的成形性進(jìn)行一定的提高，使其可在80 ℃或130 ℃下，對傳統(tǒng)壓機(jī)上可精密成型的幾何外形零件進(jìn)行利用。流動溫壓技術(shù)可對傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)在成型上的不穩(wěn)定性進(jìn)行克服，也可防止在金屬注射成形的過程中產(chǎn)生的高成本技術(shù)。這樣的技術(shù)既是一種新的技術(shù)，也具有十分廣闊的發(fā)展前景。流動溫壓技術(shù)是一種新的粉末冶金部件成型技術(shù)，主要特點(diǎn)在于可利用相關(guān)設(shè)備形成十分復(fù)雜的幾何形狀零件。壓坯具有密度高，且均勻性較高的特點(diǎn)，對于各種材料的適用性較高。另外，該項技術(shù)的工藝十分簡單，所需要花費(fèi)的成本較低。就目前來看，流動溫壓技術(shù)在現(xiàn)今的使用也還是屬于開始階段，主要是因為關(guān)鍵性的制造技術(shù)以及致密化機(jī)理研究沒有得到全面的應(yīng)用。

4 模壁潤滑技術(shù)

傳統(tǒng)的粉末零件在進(jìn)行成型的時候，為了使得粉末顆粒之間以及與模壁之間的摩擦減少，在進(jìn)行粉末混合的時候就應(yīng)該添加不定量的潤滑劑。但是，由于混進(jìn)的潤滑劑密度較低，因此，在制成規(guī)格較高的粉末冶金零件的時候?qū)a(chǎn)生不利影響。另外，潤滑劑在燒結(jié)過程中也會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致燒結(jié)爐的使用時間以及生產(chǎn)產(chǎn)品的主要性能也得到降低。模壁的潤滑技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中可以將這樣的情況進(jìn)行有效規(guī)避，近年來，利用潤滑技術(shù)已經(jīng)成為在研究粉末成型技術(shù)中的熱點(diǎn)問題[3]?，F(xiàn)今，要想實現(xiàn)模壁潤滑主要有兩種方式：首先是對模沖復(fù)位時與芯桿以及陰膜進(jìn)行有機(jī)配合，在間隙的過程中可以對毛細(xì)作用進(jìn)行利用，從而將液相潤滑劑帶入到陰膜的表面。其次，是對噴槍進(jìn)行利用，將其中帶有的一種固態(tài)潤滑劑粉末直接在壓膜型腔中進(jìn)行噴射。也就是將裝有粉靴的前部裝有潤滑劑裝置。利用這兩種方式，可以進(jìn)行常規(guī)的壓制成膜工作。

5 高速壓制技術(shù)

高速壓制技術(shù)主要是國外推行的一項新技術(shù)，可以將生產(chǎn)零件的過程與傳統(tǒng)進(jìn)行的壓制工序保持一致?；旌戏圻M(jìn)入材料之后，粉末也可通過送粉靴自動將混合粉填充模腔進(jìn)行壓制成形，在此之后，再將零件頂出，并且可將其轉(zhuǎn)入到燒結(jié)的工序之中。與該項技術(shù)存在差異的是壓制的速度與傳統(tǒng)壓制工藝速度還存在一定的不同。相比較而言，傳統(tǒng)的壓制工藝要比該項技術(shù)壓制速度低500～1 000倍。其中壓機(jī)錘頭的速度在運(yùn)行的時候可高達(dá)2～30 m/s，液壓驅(qū)動的錘頭速度也可達(dá)到5～1 200 kg左右。粉末在運(yùn)行的時候，在0.02 s就可對高能量的沖擊進(jìn)行利用從而產(chǎn)生壓制。在壓制過程中，也可產(chǎn)生一種較為強(qiáng)烈的沖擊波。通過附加的時間間隔，形成多種沖擊，就可到達(dá)一種更高密度上。該項技術(shù)在應(yīng)用上的生產(chǎn)率、性能以及密度等都較高，且生產(chǎn)的成本較低，可在制造一些難度較低的閥門、主軸以及齒輪時應(yīng)用。

6 結(jié)語

粉末冶金技術(shù)屬于一項應(yīng)用十分廣泛的零件成型技術(shù)，在粉末的冶金技術(shù)以及工藝得到迅速發(fā)展的今天，可對高技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生全面推動，也可為材料技術(shù)以及材料工程帶來新的發(fā)展?，F(xiàn)今，從我國粉末冶金技術(shù)的整體行業(yè)發(fā)展來看，其發(fā)展的技術(shù)水平還較低，各項工業(yè)設(shè)備也較為落后，與國外的相關(guān)技術(shù)相比，發(fā)展的差距較大。因此，需要對粉末冶金技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，可將我國的技術(shù)發(fā)展水平與國外的差距進(jìn)行有效縮短，促使粉末冶金技術(shù)滿足社會發(fā)展所產(chǎn)生的新需求。

參考文獻(xiàn)

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