針對粉末冶金企業(yè)來說:
1、生產(chǎn)設(shè)備昂貴、原物料上漲,使得生產(chǎn)成本往上增加。
2、產(chǎn)品的同構(gòu)型太高,造成同業(yè)間的價(jià)格競爭,使得產(chǎn)品所獲得的利潤降低。
如何降低生產(chǎn)成本:
正視產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中量測的每一步驟。將有助于降低產(chǎn)品的不良率,以達(dá)到營利雙收的效益。
第1步驟:量測金屬Hall粉末流動(dòng)度。目的:
1、粉末流動(dòng)度的量測方式和粉末充填于模穴之流動(dòng)之特性相似。是判定粉末流入模穴各角落之難易度和速率,粉末流動(dòng)之難易影響粉末進(jìn)入模穴之快慢,也影響成形壓機(jī)的成形速率及壓機(jī)的產(chǎn)能。流動(dòng)性越好、視密度較高、安息角越小。
2、當(dāng)內(nèi)部顆粒摩擦增加時(shí),其流動(dòng)度將降低。
3、粉末的濕度和水分含量將影響流動(dòng)度。微細(xì)粉末、潮濕的粉末不可量測。
4、漏斗的選擇要特別注意漏斗的表面粗糙度,因漏斗的表面粗糙度影響流動(dòng)度的判定。
5、此測試使用于粉末制造工廠和低件生產(chǎn)工廠。
第二步驟:量測粉末外觀密度。目的:
1、粉末外觀密度又稱為視密度,是將粉末填入已知體積后所得之密度。
2、外觀密度的測定是相似于當(dāng)?shù)图圃鞎r(shí),粉末填充到固定容積的模穴中粉末重量。
3、粉末外觀密度測試提供粉末物理特性評定的準(zhǔn)則。
4、粉末外觀密度高表示粉末顆粒間摩擦力小、流動(dòng)性好。使得成形時(shí)粉末容易迅速流入模具的模穴中,而使成形之生胚密度也較高。
第三步驟:利用實(shí)體顯微鏡觀察生胚的均勻度與密度線
成形試模時(shí)一定要用顯微鏡 (使用30倍率) 觀察您所打出來的生胚的均勻度、密度線、毛邊、魚鱗紋、斷痕、裂縫、崩角等,再適時(shí)調(diào)整機(jī)臺(tái)。
A:有些細(xì)粉粉末間之摩擦力高,成形的壓力多被抵消,需使用高壓力,但高壓力造成顏重的脫模膨脹使胚體易產(chǎn)生裂痕,魚鰱紋。
B:有一些粉末為球形且硬度高、不易產(chǎn)生塑性變形,以致粉末間無法以冷焊或以機(jī)械糾結(jié)的方式結(jié)合,導(dǎo)致胚體較易分層、崩角、破損。
C:若低件的段差明顯時(shí),若采用具有段差之上沖成形,將造成較薄的部分密度太高,而該沖子承受的應(yīng)力太大,甚至于折斷或破裂。而較厚部分之密度太低,易在較薄不過交接處產(chǎn)生裂痕。
D:長度/直徑之比值太大時(shí),試片中間部份之密度低、強(qiáng)度弱,當(dāng)成形結(jié)束上沖升起時(shí),胚體所受軸向壓力消失,產(chǎn)生向上之回彈因而產(chǎn)生裂痕。
E:試片在被頂出離開模穴之剎那,因應(yīng)力瞬間消失,使得胚體產(chǎn)生彈回膨脹,每頂出一小部份,該部份就因脫模膨脹而產(chǎn)生橫向裂痕。此現(xiàn)像在胚體中段特別明顯,此因雙壓成形時(shí)該處之密度低,且測向壓力大。
F:若裂痕是由于上沖升起時(shí)胚體產(chǎn)生軸向之彈回所造成時(shí),可藉調(diào)整上,下沖之動(dòng)作使在頂出時(shí)上沖還壓住胚體,以減少軸向的回彈,此動(dòng)作亦可增加胚體向測面彈回時(shí)的磨擦阻力,因而減少魚鰱紋的產(chǎn)生。
G:在制作T形、ㄇ形胚體也常出現(xiàn)缺陷,特別是軸向及橫向之裂痕。因制作此T形、ㄇ形低件時(shí)必須使用兩支下沖,在成形結(jié)束上沖上移后,由于兩支下沖之長度不同,其回彈之膨脹量不同,使得這兩支下沖將對胚體造成應(yīng)力而導(dǎo)致裂痕的產(chǎn)生。但這些裂痕不易察覺,經(jīng)燒結(jié)也無法愈合。
H:中性區(qū)N1和N2之位置相差太多使得左右測之密度不連續(xù),故有時(shí)會(huì)在左右部分相接處產(chǎn)生裂縫。且當(dāng)左側(cè)或右測有芯棒時(shí),此芯棒會(huì)因左右密度不一致而受到側(cè)壓力,導(dǎo)致孔不直或芯棒彎曲等問題。
I:粉末間的摩擦力、結(jié)合力不夠。粉的流動(dòng)性不佳時(shí),也會(huì)造成工件之某些部位充填不足,造成此處密度、強(qiáng)度偏低之現(xiàn)象。
J:在加壓成形之過程中,由于上下沖和中;蚺c心棒之間的間隙,使的細(xì)粉可進(jìn)入,造成胚體產(chǎn)生毛邊。此毛邊經(jīng)燒結(jié)后附著于胚體上,當(dāng)客戶使用低件時(shí)易與配合件產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。
K:單壓成形的密度線、雙壓成形的密度線
第四步驟:現(xiàn)場測量生胚密度。目的:
1、在試模和生產(chǎn)中的密度再確認(rèn)。
2、現(xiàn)場技術(shù)人員可借著快速量測生胚密度的值,來調(diào)整粉末于模具內(nèi)之填充量是否充足。
3、減少停機(jī)時(shí)間增加機(jī)器的稼動(dòng)率。
4、可避免成形之生胚經(jīng)過燒結(jié)爐燒結(jié),體積產(chǎn)生之收縮、膨脹和變形及裂痕現(xiàn)象。
5、可降低成本上之浪費(fèi)。
第五步驟:測量燒結(jié)密度。目的:
成形后之胚體由于內(nèi)部含有潤滑劑,必須先經(jīng)脫脂步驟以去除潤滑劑,然后再于高溫?zé)Y(jié)使粉末結(jié)合在一起。是為了確認(rèn)成形的粉末金屬在燒結(jié)的過程中,產(chǎn)品經(jīng)加溫到再結(jié)晶溫度,然后使粉末間產(chǎn)生再結(jié)晶使之燒結(jié)在一起之后的密度。燒結(jié)的密度直接影響產(chǎn)品的各項(xiàng)物性。
第六步驟:測量含油率。目的:
含油率是含油軸承和其它自行潤滑結(jié)構(gòu)性低件,含油體積占總體積之百分比。含油軸承是孔隙中含浸有潤滑油的多孔性合金制品。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),因軸與含油軸承之間的摩擦使含油軸承的溫度升高和泵吸作用。潤滑油含滲出于含滲出于含油軸承之內(nèi)徑或外徑的摩擦表面,當(dāng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。潤滑油又回流于含油軸承內(nèi)部。合適的潤滑條件必須達(dá)到散熱效果,增長使用的期限。因此我們得知含油量的多寡在含油軸承和其它自行潤滑結(jié)構(gòu)性低件中是肩負(fù)著如此的重任。