超硬合金の粉末射出成形技術

 

発売日：[2014/3/17]
 

1. 超硬合金类粉化挤出成型技術の利点

射出成形技術による粉末冶金部品の製造は、质料粉末に対する厳格な要件を有し、0.1-10μ mの粒径範囲の粉末によって製造された製品のみが轻易に高い寸法精度を達成することができる。超硬合金で利用される現在の生産质料は、根基的にこの粒度範囲に属し、质料粉末のMIM技術の要件を満たしています。 したがって、超硬合金の质料粉末は、质料のコストを増加させることなく、射出成形プロセスに间接適用することができる。 これは超硬合金の射出成形の技術の首要な利点です。
超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)は、高硬(ying)度、高強度、耐(nai)(nai)(nai)摩耗性(xing)、耐(nai)(nai)(nai)食性(xing)、低(di)温(wen)耐(nai)(nai)(nai)烦および小さな膨張係数(shu)などの一(yi)連の利(li)点を有する。 それは金(jin)(j♏in)属の処理、鉱山、煤(mei)油開発、国防および軍の企(qi)業のための不(bu)可欠な器具(ju)资料です。 また、最近几年では、超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)は、時計ケースなどの耐(nai)(nai)(nai)摩耗性(xing)装飾(shi)部品にも広く利(li)用されています。従来の超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)法（プレス焼結(jie)法）は、比較的(de)単(dan)純な外形(xing)の製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品のみを製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)することができるため、超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)の適用範囲が制限されています。冷間および低(di)温(wen)の静水圧プレスは複雑(za)な外形(xing)の製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品を製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)することができますが、コストは很(hen)是に高く、大(da)規模な生(sheng)産には適していません。超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)射出成形(xing)技術の出現(xian)により、超(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)(jin)の応(ying)用分野が広がっています。 この技術は、凡是の成形(xing)などでは製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)が困(kun)難な複雑(za)な外形(xing)で、最終外形(xing)に近い製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品を低(di)コストで製(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)することができます。

2. 超硬合金属MIM技術の研究進捗状況

1977年には、パラフィンワックスをバインダーとして利用した超硬合金射出成形技術の特許を获得し、後にLecoに移管され、Lecoプロセスとなりました。しかし、バインダーとしての単成份パラフィンワックスは、脱脂時間が長く、欠陥が発生しやすいため、この特許の影響範囲は大きくありません。しかし、1980年月に入ってから、バインダー製剤、脱脂技術などにおけるMIM技術の画期的な進歩に伴い、、これは超硬合金射出成形技術の成熟のための強力な技術サポートを供给し、超硬合金射出成形技術自体のユニークな利点と相まって、1980年月初頭以来、超硬合金射出成形の生産と研讨に従事するメーカーと研讨機関のグループが天下的に出現しました。
Leco Corporationの子会社である米国Leco Carbide Corporationの支店は、超硬合金製品を製造するために射出成形を利用した最后の会社でした。同社は、WCベースの超硬合金を製造するために二つの方式を利用して、一つは、従来のプレス焼結法であり、製品は売上高の60％を占め、他の新しい超硬射出成形法（超硬射出成形）の利用であり、製品は売上高の40％を占めている。会社によって作り出されるCCIMプロダクトの分量は0.3-2kgの範囲にあり、最高プロダクト直径は10.59ですinches.It 同社は現在、超硬合金射出成形品の天下最大のメーカーであると言われています。ドイツのDegussa社は1980年月にMIM研讨を開始し、1986年に正式に製品を生産しました。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの熱可塑性プラスチックとワックス、樹脂、その他の特别增加剤を成形剤として夹杂し、約0.8μ mのWC-Co合金粉末と夹杂し、造粒し、注入し、バインダーを撤除し、最終的に焼結する。この会社は供給の棚および切削东西の生産で主に全部または器具の頭部として従事しています。今度はそれらはユーザーの请求に従って小バッチ、複数の変化および複数の资料の生産を遂行してもいいです。製品の最大体積は1000cm3、最長は100mm、最も重いのは約100g.製品の误差は±0.3％、厚さは1-5mm、最終密度は理論値の95％以上に達することができます。density.In また、Forn Physicsは、二つ以上の成份を有する結合剤を利用する炭化タングステンベースの超硬ロータリーチゼルを天生する。 第一の成份を抽出し、化学溶媒で撤除し、残りの熱可塑性結合剤を焼結中に撤除する。シンガポールPhimaxの会社、IBMの会社、co.を製造する国际山東Jinzhuの粉の注入のような他の多くの製造業者。 （株）エヌ-ティ-ティ,上海FuchiのハイテクなCo. （株）エヌ-ティ-ティ,チンタオ桐郷の特別な粉末や金Co. （株）エヌ-ティ-ティ、北京の鉄および鋼鉄研讨所、中心南大学粉末や金の協会、等。 研讨に投資し、CCIMの技術の生産は、着力価値着実に上がっています。
英国ラフバラ工科大学のポリマー技術资料工学研讨所は、英国迷信技術研讨協会、英国超硬合金協会、英国非鉄金属技術センターからの資金を得て、超硬合金の射出成形技術を研讨してきました。1985.It 粉体特征、バインダー技術、夹杂、レオロジー、流動および変形、脱成形剤の速率、焼結、および成形製品の完整性に核心を当てています。 研讨には多くの関連分野が含まれています。以下は、彼らの研讨功效[39]であり、これはまた、過去にCCIM技術研讨で達成された主な功效を表しています。
（1）超硬合金粉末のレオロジーが悪いため、射出成形に超硬合金粉末の体積比が65％を超える夹杂物を利用することはお勧めできません。；
（2）北極のワックスは、主に亜炭のエステルのワックス利用されます。 それらのレオロジーのために、それらは粉末射出成形に適しており、要件を満たすより高い粉末体積率を有する夹杂物を製造することができる。この種のワックスも杰出な揮発動力学を有するが，脱脂操纵は制御下で行われ，極性の低いパラフィンワックスはせん断応力の影響下で低い体積割合の夹杂物から単離される傾向がある。結晶の亜炭のエステルのワックスの完整な利用にまた构成鋼片で割れる傾向がありますがこれは異なったタイプのワックスの適切な割合の夹杂；
（3）高いせん断の消融の夹杂の技術の利用は最も効果的に均一夹杂物を作り出すことができます；
(4)粘性流のレオロジー挙動と見かけの活性化エネルギーを剖析することにより、様々な式の成形性を効果的に評価することができます。温度に影響を与えるプロセスパラメータは、成形性に大きな影響を与えます。型の設計は构成適性の完整性の主要な役割を担い、型を満たすとき注入の行動は避けられます、さもなければ注入の欠陥に傾向があります。；
(5)脱脂雰囲気は焼結製品の微細構造に主要な影響を与えます。不活性雰囲気は深入な炭素欠陥を天生し、還元雰囲気は焼結天生物をより明確な微細構造にすることができる。；
（6）焼結後の収縮は、金型の外形および射出圧力に関連しているが、収縮は、构成された製品の各バッチで一貫している。普通的な線形収縮率は17％ですが、等方性ではありません。 その来由は、成形中の金型キャビティ内の圧力場および温度場の勾配に原由する能够性がある。焼結させたプロダクトの密度は理論的な密度の99%より大きいです。
また、米(mi)﷽国(guo)ペンシルベニア州立(li)大学のMu-Jen-Yangらは、超(chao)硬(ying)合金(jin)の射(she)(she)出成(cheng)形プロセスに関する系(xi)统(tong)的な研讨を行い、ナノおよび超(chao)微細超(chao)硬(ying)合金(jin)粉末の射(she)(she)出成(cheng)形技術において段階的な功效を達(da)成(cheng)し、超(chao)硬(ying)合金(jin)粉末の積載量を増(zeng)加(jia)させるためのより適切な方式を発見しました。

3. 超硬各种合金会射塑压品の功能 Penn State UniversityのGerman教给とGermanyのDegussa教给がそれぞれ報告した超硬硬质合金会射挤压铸造品の関連特色を表1および2に示します。表里の*は、従来の押圧焼結法によって得られたものであり、ここでは规范として合理利用していますcomparison.As それは小说天下の先進メーカーや鬼神之说专题会機関から来ているが、表から見ることができ、製品の機械的特色は、プレス焼結製品の同じグレードのものよりもまだ劣っています。その来由は、会射挤压铸造プロセスにおける欠陥の発生や炭素具有刺激性量の変動が効果的に制御されていないためです。上記の状況は、会射挤压铸造プロセスが製品形态の複雑さの問題を似的に解決したことを示していますが、製品の机可、特に炭素具有刺激性量の制御を改进处理す 表1ドイツ偷学によって報告されたいくつかの超硬铝合金喷出压延成型零部件の機械的性質

镍钢气体(wt%)	绝对密度(%)	抗弯强度(N/mm2)	维氏硬度标准
WC-10Co	100	1410	780
WC-8Co	100	2400	1300
WC-7Co-1TaC	100	2200	1700
WC-7Ni	100	2000	2000
WC-12Co	99	2200	1250

  表2ドイツのDegussaによってPIM法によって製造されたいくつかの超硬镍钢グレードの機械的性質

	FX15	K15-K40*	FX30	商标权不祥*	Ni15
WC(wt%)	91.0	91.0	83.0	83.95	93.0
TaC/NbC(wt%)	1.0	1.0	2.0	1.0	－
Co(wt%)	7.5	7.5	15.0	15.0	－
Ni(wt%)	－	－	－	－	7
粒度(μ)	0.8	0.8	0.8	0.8	1.5
密度(g/cm3)	14.8	14.7	13.9	13.9	14.8
硬度标准(HRA)	92.5	93	90	91.5	91
横截面损伤程度(N/mm2)	2200	24..	2600	4900	2000
抗压比强度(KN/mm2)	5.9	6.2	5.1	5.1	5.4

 

4. 超硬MIM製品の用处と開発動向
超硬合金は、硬度が高く、強度が高く、耐摩耗性が高いため、さまざまな切削东西やさまざまな耐摩耗部品として広く利用されています。従来のプレス焼結法の高い製造コスト、製品の単純な外形、および機械加工の難しさのために、超硬合金のより広い適用は限られている。射出成形は、高い生産性、複雑な製品外形、および低コストの利点を有する一種のニアネット成形技術である。 従って、超硬合金の射出成形の技術の出現そして開発は完整にセメントで接合されているの適用範囲を拡大しますcarbide.At 現在、超硬MIMプロセスによって胜利裏に製造された製品には、超硬东西[42,43]、小型ドリルビット、遠心分離機、ノズル、各種ポンプ部品、ピストン、フィルター、各種スポーツ用品、繊維用導体が含まれていますmachinery.In 最近几年、人々は间接ゴルフ頭部、革紐、時計ケースおよび他を作り出すのにMIMプロダクトの審美的な価値を利用しましたproducts.In 未来的には、銘板、ロゴ、アクセサリー、工芸品にブレークスルーがあります。
MI🐼M技術の開(kai)発は、超(chao)(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)製品の生(sheng)産に大きな影響(xiang)を与(yu)えています。優秀な製品机能、低い生(sheng)産費(fei)および能够性としては高い好处(chu)率は注重(zhong)を払い、結合(he)(he)するためにますます生(sheng)産者およびユーザーを引൲き付けます。超(chao)(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)メーカーはすでに脱脂、焼結、その他(ta)のプロセスに精(jing)晓しているため、超(chao)(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)射(she)(she)出成(cheng)形の開(kai)発における主力ですtechnology.It 近い未来、設計(ji)者とユーザーの大大都による超(chao)(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)射(she)(she)出成(cheng)形技術の詳細な懂(dong)得と、製品机能の段階的(de)な改良により、超(chao)(chao)硬(ying)合(he)(he)金(jin)射(she)(she)出成(cheng)形は幅広い市場見通しを持ち、かなりの経済的(de)好处(chu)をもたらすと予測されています。 それはステンレス鋼(gang)の射(she)(she)出成(cheng)形の後で粉(fen)の射(she)(she)出成(cheng)形のための新しい開(kai)発のホットスポットになりました。

----------シンセン御嘉鑫のハードウェア製品Co. （株）エヌ-ティ-ティ