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자동차 용 고정밀 파우더 야금 박차 기어 | 맞춤형 스테인리스 스틸 기어 제조

분말 야금에 대한 자세한 소개

I. 기본 개념

분말 야금 (PM)금속/합금 분말을 준비하고 형성, 소결 및 기타 공정을 통해이를 처리하여 금속 재료, 복합 재료 또는 부품을 생산하는 기술입니다. 고급 제조, 항공 우주, 전자 제품 및 기타 분야에 널리 사용되는 재료 준비 및 형성을 통합합니다.

II. 핵심 프로세스 단계

분말 준비
- 행동 양식:기계적 분쇄 (예를 들어, 볼 밀링, 턱 분쇄), 물리 증기 증착 (PVD), 화학적 감소 (예 : 철 분말의 수소 감소), 분무 (합금 파우더의 물/공기 분말).
- 주요 매개 변수 :분말 입자 크기 (미크론 수준, 형성 밀도에 영향을 미치는 미크론 수준), 순도 및 형태 (구형/불규칙, 흐름성에 영향을 미치는).
이미지 : 구형 합금 분말을 생산하는 분말 분무 장비
혼합 및 수정
비금속 첨가제 (예 : 탄소, 경도를위한 구리) 및 윤활제 (예 : 성형 성을위한 아연 스테아 레이트)와 금속 분말을 혼합하십시오.
형성
- 압축 성형 :단순한 대칭 모양에 적합한 "녹색 소형"을 형성하기 위해 금형의 고압 (50-300 MPa).
- 금속 분사 성형 (MIM) :분말 바인더 혼합물은 곰팡이, 쇠약에 주입되며 복잡한 정밀 부품 (예 : 시계 기어, 의료 기기)을 위해 소결됩니다.
- 등방성 프레스 :고밀도 재료에 대한 액체 (콜드/핫 등방성 프레스)를 통한 균일 한 압력 (예 : 항공 우주 슈퍼 합금 성분).
이미지 : 차가운 등방성 프레스 장비의 개략도
소결
보호 대기 (아르곤, 수소) 또는 금속의 용융점의 60-80%로의 가열, 원자 확산을 통한 입자를 결합하여 밀도 및 강도를 향상시킵니다.

중요한 매개 변수 :온도, 유지 시간 및 대기 조절.
후 처리
- 밀도 :억압/재 결정; 기계적 특성을위한 뜨거운 단조.
- 표면 처리 :전기 도금, 페인팅, 기화.
- 가공 :높은 정밀도를위한 작은 절단 (드릴링, 연삭).

III. 기술적 기능

장점

높은 재료 효율성 :NET 성형은 폐기물 (<5%)을 감소시켜 비용을 절감합니다.
복잡한 구조 제조 :마이크로 구멍, 다중 재료 복합재 또는 그라디언트 특성 (예 : 오일 함침 베어링, 기어 박스)으로 부품을 직접 형성합니다.
고성능 재료 :
- 내화 금속 (Tungsten, Molybdenum) 및 복합재 (금속 매트릭스 세라믹 강화).
- 다공성 재료 (필터, 방열판) 및 방제 재료 (자체 윤활 베어링).
에너지 효율 :주조/단조보다 에너지 사용이 낮아 질량 생산에 이상적입니다.

제한

다공성 충격 :소결 재료는 5-20% 다공성을 유지하여 밀도에 대한 후 처리가 필요합니다.
곰팡이 의존성 :고정밀 금형은 비용이 많이 들고 복잡하며 중간 규모의 스케일 생산에 적합합니다.
크기 제약 조건 :전통적인 성형 제한 부품 크기 (수십 cm); 대형 구성 요소에는 등방성 프레스 또는 3D 프린팅이 필요합니다.

IV. 주요 자료 및 응용

일반적인 재료

철/구리 기반 :기어, 베어링 및 구조 부품 (예 : 자동차 엔진 구성 요소)에 사용되는 70%이상의 응용 프로그램.
내화 금속 :항공 우주 고온 부품을위한 텅스텐, 몰리브덴 합금 (로켓 노즐, 위성 방열판).
특수 합금 :항공기 엔진 블레이드 및 의료 임플란트 (티타늄 뼈 나사)를위한 티타늄 합금, 슈퍼 합금 (Inconel).
복합재 :금속-세라믹 (다이아몬드 톱날), 다공성 금속 (에너지 흡수, 촉매 지원).

일반적인 응용 프로그램

자동차 :엔진 밸브 시트, 변속기 기어 (30% 무게 감소), 터보 차저 구성 요소.
전자 장치 :MIM 기반 스마트 폰 카메라 브래킷, 5G 방열판 (높은 열전도율 구리), 자기 분말 (인덕터).
항공 우주 :뜨거운 등방성 프레스 슈퍼 합금 터빈 디스크, 티타늄 구조 부품 (중량 감소).
의료 :다공성 티타늄 임플란트 (뼈 세포 통합), MIM 치과 프레임 워크.
새로운 에너지 :리튬 배터리 전극 분말 (NCM), 연료 전지 바이폴라 플레이트 (스테인레스 스틸).

이미지 : 전기 자동차 모터의 분말 야금 성분

V. 최첨단 기술 및 트렌드 (2025 Outlook)

첨가제 제조와 통합
- 금속 3D 프린팅 (SLM/LMD) :분말에서 복잡한 부품 (예 : 항공 우주 임펠러)을 직접 인쇄하여 전통적인 성형 한계를 극복합니다.
- 바인더 제트 3D 프린팅 :기존의 MIM보다 저렴한 대량 생산 소형 부품에 대한 비용 효율적입니다.
이미지 : SLM을 통한 3D 인쇄 티타늄 항공 우주 성분
나노 파더와 고성능
- 나노 결정자 분말(예 : Nano-Copper, Nano-Titanium) 고급 도구 및 갑옷의 경우 강도를 50%+로 향상시킵니다.
- 그라디언트 재료 :표면 내마모성 및 내부 인성이있는 부품을위한 층화 된 분말 형성.
녹색 제조