Principales caractéristiques du procédé de métallurgie des poudres

Principales caractéristiques du procédé de métallurgie des poudres

De la "fabrication" à la "fabrication intelligente", c'est le rêve et la poursuite de l'humanité partout dans le monde. De nos jours, avec l'évolution des systèmes de fabrication intelligents et le développement rapide de la fabrication de pointe, les matériaux clés et les composants de base sont devenus les principaux points de croissance de la chaîne de l'industrie manufacturière. Diverses technologies avancées de formage de pièces s'efforcent également de saisir cette opportunité et de briller.

Métallurgie des poudresLa technologie de fabrication est reconnue comme une technologie de fabrication verte et durable par l'industrie avec les avantages d'économie d'énergie, d'économie de matériaux, de protection de l'environnement verte, de haute efficacité et de haute précision. Ces dernières années, avec la poursuite de l'intégration des technologies de l'information et de l'industrie manufacturière, diverses technologies d'impression 3D de pointe rayonnent également de vitalité et gagnent un développement vigoureux.

1. Principales caractéristiques du procédé de métallurgie des poudres

La technologie de la métallurgie des poudres intègre de multiples processus tels que la fabrication de poudres, le formage, le frittage, etc., et se caractérise par un faible coût, une efficacité élevée, moins (pas) de pollution, etc. En même temps, en tant que processus de moulage important de la fabrication additive ( impression 3D), c'est un maillon important du Made in China 2025.

Selon différentes formules, la résistance à la traction des pièces de métallurgie des poudres est de 170 ~ 1200MPa. Comparé au processus traditionnel de fabrication de pièces, il présente les caractéristiques suivantes :

·La seule méthode de fabrication pour certains matériaux aux propriétés particulières (il existe actuellement de nombreux produits composites aux performances excellentes qui ne peuvent être transformés que par la métallurgie des poudres) ;

·Le processus de traitement est court, simple et facile à contrôler (les produits qui ne peuvent être complétés que par l'usinage de plus de dix processus peuvent parfois être obtenus par plusieurs processus dans le processus des poudres métalliques) ;

·Les pièces sont proches de la taille finale et la surface est lisse, ce qui réduit les coûts de traitement ultérieurs ;

·Économie d'énergie, taux d'utilisation élevé des matières premières et efficacité de traitement élevée (par rapport aux processus d'usinage et de découpe traditionnels, la métallurgie des poudres permet d'économiser 60 % d'énergie et le taux d'utilisation des matériaux atteint 95 % );

·Faible résistance du produit ; Faible liquidité et forme limitée ;

·La pression de pressage est plus élevée et la taille des produits est plus petite ;

·Le coût de la matrice est élevé.

Afin de promouvoir l'application et le développement plus larges de la technologie de la métallurgie des poudres, des technologies de prototypage rapide telles que le moulage par injection de poudre (PIM) et la technologie d'impression 3D sont apparues au premier plan, permettant à la métallurgie des poudres de s'améliorer continuellement dans le sens de haute densité, haute performance, intégration et faible coût.

2. Réinnovation demoulage par injection de poudre métallique

Le PIM est une technologie de formage de forme quasi nette pour la fabrication de pièces de précision de haute qualité, qui présente des avantages que la métallurgie des poudres et les méthodes d'usinage conventionnelles ne peuvent égaler. Du point de vue des clients, la capacité de traitement et la rentabilité des produits deviendront les principales raisons de choisir PIM.

En termes de capacité de traitement, PIM peut vraiment réaliser la capacité de formage de pièces complexes tridimensionnelles et peut fabriquer de nombreuses pièces de forme complexe, telles que diverses rainures externes, filetages externes, surfaces externes coniques, trous transversaux et trous borgnes, évidements et clé goupilles, plaques nervurées de raidissement, moletage de surface, etc.; En raison du remplissage uniforme de la cavité de la matrice sous l'état d'écoulement des matériaux, la pression et la densité de chaque point de la cavité de la matrice sont cohérentes, et des pièces de forme proche du filet avec une structure uniforme et d'excellentes propriétés mécaniques peuvent être obtenues ; PIM peut également réaliser la fabrication intégrée de pièces en différents matériaux, avec une grande adaptabilité des matériaux et un haut degré d'automatisation.

En termes de rentabilité, pour de nombreux systèmes de matériaux métalliques, la poudre PIM a un coût élevé, mais la méthode PIM n'est pas comme l'usinage traditionnel pour la coupe, de sorte que le coût économisé devrait pouvoir combler l'écart dans le coût des matières premières. Dans le même temps, le rapport coût-bénéfice du PIM est généralement applicable à la production de masse. Ce n'est que lorsque le lot de production est suffisamment important que le coût du moule peut être partagé ; Au contraire, lorsque le lot de production est faible, le PIM perd sa voix.

△ Flux de processus PEP

Afin de surmonter les limites et les obstacles du processus PIM, le développement de la technologie d'impression 3D est devenu une tendance générale. L'impression par extrusion de poudre (PEP), une technologie d'impression 3D indirecte métal/céramique combinée à "l'impression 3D plus la métallurgie des poudres", a été promue pour la première fois par Sublimation 3D en Chine. Son processus de base est le suivant : premièrement, la poudre de métal/céramique et le liant organique sont mélangés uniformément pour la granulation, puis le liant dans le blanc formé (blanc vert) est séparé après formation par une imprimante 3D, et enfin le produit avec un uniforme et excellent les performances sont obtenues par frittage et densification.

△ Trois fonctionnalités de la solution PEP

La technologie PEP utilise une technologie mature de métallurgie des poudres pour ré-innover, réalise de manière innovante le contrôle et le formage des matériaux grâce à l'impression 3D et répond à la personnalisation personnalisée des pièces métalliques/céramiques requises par les clients. La méthode PEP permet d'économiser les coûts de fabrication et de temps liés au développement de moules grâce à une préparation sans moule ; Étendre la capacité de traitement de pièces très difficiles et complexes, comme réaliser la conception et la fabrication de canaux de refroidissement conformes en cuivre pur, préparation de grande taille, légère et intégrée de céramiques en carbure de silicium avec des structures complexes ; Il offre une meilleure précision que la technologie d'impression 3D directe, des performances de coût plus élevées des équipements et des matériaux d'impression, et une plus grande promotion et vulgarisation des applications d'impression 3D.

▽ L'application réussie de l'impression 3D PEP bénéficie de la combinaison d'avantages suivante

3. Guidé par les besoins des utilisateurs et les applications industrielles, d'autres roches peuvent être utilisées pour attaquer le jade. La métallurgie des poudres traditionnelle et la nouvelle impression 3D PEP ne sont pas des substituts, mais des relations itératives et des avantages complémentaires. Ils sont la future voie du développement de la fabrication intelligente, la voie du développement intégré de la métallurgie des poudres et de la technologie numérique, et la voie de la symbiose et du gagnant-gagnant.

À l'heure actuelle, les composants et cadres clés utilisés dans les industries modernes telles que l'aviation, l'aérospatiale, la construction navale et l'énergie nucléaire évoluent vers la complexité, l'intégration, la légèreté et la haute performance. La technologie PEP 3D a également fait ses preuves pour répondre aux exigences de mise en forme, devenant un maillon de la chaîne de fabrication des matériaux clés et des composants de base dans le domaine de la haute technologie, et « habilitant » mieux la métallurgie des poudres avec de nouveaux avantages.

"L'autonomisation" n'est pas un concept. Zhongwei Precision a accumulé et installé cette technologie pendant près de 20 ans. Maintenant, il envisage la "prochaine étape" et fait plus d'exploration et de pratique pour "construire un monde intelligent d'impression 3D" en fonction des besoins des utilisateurs et des applications de l'industrie. Dans tout l'avenir, Zhongwei Precision progressera régulièrement, permettra la métallurgie des poudres avec la technologie numérique et contribuera à ouvrir un monde plus large pour la métallurgie des poudres.