A metalurgia do pó é uma tecnologia de processo que prepara pós metálicos ou usa pós metálicos (ou uma mistura de pós metálicos e pós não metálicos) como matérias-primas para fabricar materiais metálicos, materiais compostos e vários produtos por moldagem, sinterização, etc. A metalurgia do pó é semelhante à fabricação de cerâmica, e ambas pertencem à tecnologia de sinterização de pó, então uma série de novas tecnologias de metalurgia do pó também podem ser usadas para fabricar materiais cerâmicos. Devido às vantagens da tecnologia de metalurgia do pó, ela se tornou a chave para resolver novos problemas de materiais e desempenha um papel decisivo no desenvolvimento de novos materiais.
A metalurgia do pó inclui a fabricação de pó e produtos. Entre eles, a moagem é principalmente um processo metalúrgico, o que é consistente com seu significado literal. Os produtos de metalurgia do pó geralmente vão muito além do escopo de materiais e metalurgia, e são frequentemente tecnologias que abrangem vários campos (materiais e metalurgia, máquinas e mecânica, etc.). Em particular, a mais recente impressão 3D de pó metálico integra engenharia mecânica, CAD, tecnologia de engenharia reversa, tecnologia de manufatura aditiva, tecnologia CNC, ciência de materiais e tecnologia a laser, tornando a tecnologia de produtos de metalurgia do pó uma tecnologia integrada moderna que abrange mais campos.
Significado
A metalurgia do pó é uma tecnologia industrial que usa pós metálicos ou pós metálicos (ou misturas de pós metálicos e pós não metálicos) como matérias-primas para fabricar materiais metálicos, materiais compostos e vários produtos por meio de moldagem e sinterização. A tecnologia de metalurgia do pó é amplamente utilizada nas indústrias de transporte, máquinas, eletrônica, aeroespacial, armas, biologia, novas energias, informação e nuclear, e se tornou um dos campos mais dinâmicos da ciência de novos materiais. A tecnologia de metalurgia do pó tem uma série de vantagens, como economia significativa de energia, economia de material, excelente desempenho, alta precisão do produto e boa estabilidade, o que é muito adequado para produção em massa. Além disso, alguns materiais e peças complexas que não podem ser produzidos por métodos tradicionais de fundição e usinagem também podem ser produzidos usando a tecnologia de metalurgia do pó, o que atraiu grande atenção da indústria.
A indústria de produtos de metalurgia do pó abrange uma ampla gama de ferramentas de corte de ferro e pedra, carboneto cimentado, materiais magnéticos e produtos de metalurgia do pó. No sentido estrito, a indústria de produtos de metalurgia do pó se refere apenas a produtos de metalurgia do pó, como peças de metalurgia do pó (principalmente), rolamentos impregnados de óleo e produtos de moldagem por injeção de metal.
Características
A metalurgia do pó tem composições químicas únicas e propriedades mecânicas e físicas que não podem ser obtidas por métodos tradicionais de fusão e fundição. A tecnologia de metalurgia do pó pode ser usada para fabricar diretamente materiais e produtos porosos, semidensos ou totalmente densos, como mancais de rolamento de óleo, engrenagens, cames, hastes-guia, ferramentas de corte, etc. Este é um processo de baixo corte.
(1) A tecnologia de metalurgia do pó pode minimizar a segregação de componentes de liga e eliminar estruturas de fundição ásperas e irregulares. Na preparação de materiais de ímã permanente de terras raras de alto desempenho, materiais de armazenamento de hidrogênio de terras raras, materiais luminescentes de terras raras, catalisadores de terras raras, materiais supercondutores de alta temperatura, novos materiais metálicos (como ligas Al-Li, ligas de Al resistentes ao calor, superligas, aços inoxidáveis resistentes à corrosão em pó, aços rápidos em pó, compostos intermetálicos, materiais estruturais de alta temperatura, etc.), ela desempenha um papel importante.
(2) Uma série de materiais de alto desempenho fora do equilíbrio, como soluções sólidas amorfas, microcristalinas, quasicristalinas, nanocristalinas e supersaturadas, podem ser preparadas, e esses materiais têm excelentes propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e mecânicas.
(3) É uma tecnologia de processo que pode facilmente realizar vários materiais compostos que utilizam as características de cada material componente e pode fabricar matriz metálica de alto desempenho e materiais compostos cerâmicos a baixo custo.
(4) É possível fabricar materiais e produtos com estruturas e características especiais que não podem ser fabricados por métodos normais de fundição, como novos biomateriais porosos, materiais de membrana de separação porosa, ferramentas de moagem de cerâmica estrutural de alto desempenho e materiais cerâmicos funcionais.
(5) Pode realizar formação quase líquida e produção em massa automática, reduzindo efetivamente os recursos de produção e o consumo de energia.
(6) É uma nova tecnologia que pode regenerar efetivamente e usar de forma abrangente minérios, rejeitos, lodo de siderurgia, escamas de aço laminado, sucatas metálicas recicladas, etc. como matérias-primas.
Muitas de nossas máquinas-ferramentas gerais e ferramentas de retificação de hardware são fabricadas por tecnologia de metalurgia do pó.
As etapas básicas do processo de metalurgia do pó são as seguintes:
1. Preparação de pó de matéria-prima. Os métodos de pulverização existentes podem ser amplamente divididos em dois tipos: métodos mecânicos e métodos físico-químicos. Os métodos mecânicos são divididos em moagem mecânica e pulverização, enquanto os métodos físicos e químicos são divididos em corrosão eletrolítica, redução, química, redução-química, deposição, fase líquida e eletrólise. Entre eles, os mais amplamente utilizados são redução, atomização e eletrólise.
2. Formar o pó em um corpo verde do formato desejado. O propósito da formação é produzir um corpo verde de um certo formato e tamanho, e ter uma certa densidade e resistência. Os métodos de formação são amplamente divididos em formação por pressão e formação sem pressão. O tipo mais comumente usado de formação por pressão é a moldagem por compressão. Além disso, a tecnologia de impressão 3D também pode ser usada para criar blocos de embriões.
3. Sinterização do corpo verde. A sinterização é um processo importante no processo de metalurgia do pó. O corpo verde formado é então sinterizado para obter as propriedades físicas e mecânicas finais necessárias. A sinterização é dividida em sinterização unitária e sinterização multissistema. Para sinterização em fase sólida de um e vários componentes, a temperatura de sinterização é menor do que o ponto de fusão dos metais e ligas usados. Para sinterização em fase líquida de vários componentes, a temperatura de sinterização é geralmente menor do que o ponto de fusão. Maior do que o ponto de fusão dos componentes refratários. Além da sinterização normal, também existem métodos especiais de sinterização, como sinterização solta, método de imersão e método de prensagem a quente.
4. Pós-processamento de produtos. O processamento pós-sinterização pode ser feito de várias maneiras, de acordo com diferentes requisitos do produto. Processamento de acabamento, imersão em óleo, processamento mecânico, tratamento térmico, galvanoplastia, etc. Além disso, nos últimos anos, novos processos como laminação e forjamento foram introduzidos no processamento de materiais de metalurgia do pó após a sinterização, e resultados ideais foram obtidos.
Campos de aplicação
As empresas relacionadas à metalurgia do pó são principalmente adequadas para a produção e pesquisa de peças de reposição para a indústria automotiva, indústria de fabricação de equipamentos, indústria de metais, indústria aeroespacial, indústria militar, instrumentação, ferramentas de hardware, equipamentos eletrônicos e outros campos, a produção de matérias-primas relacionadas e a produção de matérias-primas auxiliares, a produção de vários pós, a fabricação de equipamentos de preparação e a fabricação de equipamentos de sinterização. Os produtos incluem rolamentos, engrenagens, ferramentas de corte de carboneto, moldes, produtos de fricção, etc. As empresas da indústria militar precisam usar a tecnologia de metalurgia do pó para fabricar armas e equipamentos pesados, como balas perfurantes e torpedos, pares de freios para aeronaves e tanques, etc. Nos últimos anos, as peças automotivas de metalurgia do pó se tornaram o maior mercado na indústria de metalurgia do pó da China, com cerca de 50% das peças automotivas sendo peças de metalurgia do pó. [2]
(1) Aplicações: (Automóveis, motocicletas, máquinas têxteis, máquinas de costura industriais, ferramentas elétricas, ferramentas de hardware, aparelhos elétricos, máquinas de engenharia, etc.) Várias peças de metalurgia do pó (à base de ferro e cobre).
(2) Classificação: Materiais porosos de metalurgia do pó, materiais antifricção de metalurgia do pó, materiais de fricção de metalurgia do pó, peças estruturais de metalurgia do pó, materiais de ferramentas e matrizes de metalurgia do pó, materiais eletromagnéticos de metalurgia do pó e materiais de alta temperatura de metalurgia do pó, etc.