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粉末冶金齿轮引言粉末冶金是一种常用于制造高强度、高精度和复杂形状的金属零件的方法。
齿轮是粉末冶金应用领域的重要组成部分之一。
本文将介绍粉末冶金齿轮的制造工艺、优势以及应用领域。
制造工艺粉末冶金齿轮的制造工艺主要包括粉末制备、成型、烧结和后处理四个步骤。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
1. 粉末制备粉末冶金齿轮的制备通常使用球磨机来对金属粉末进行球磨，以确保粉末的细度和均匀性。
球磨过程中，金属粉末与球磨介质在球磨罐中不断摩擦和碰撞，从而使金属粉末的颗粒尺寸逐渐减小。
一般来说，金属粉末的粒径在10-200微米之间。
2. 成型成型是指将粉末冶金齿轮所需的粉末填充到模具中，并施加压力来形成所需的形状。
成型方法通常包括冷压成型和注射成型两种。
•冷压成型是将金属粉末放入模具中，然后通过机械压力将粉末压实，得到所需形状的零件。
这种方法适用于制造密度较低的齿轮。
•注射成型是指将金属粉末与有机粘结剂混合后，注入到注射成型机中，通过高压将粉末注入模具中，然后经过固化和去除粘结剂，得到所需形状的零件。
3. 烧结在成型后，通过烧结过程，将填充在模具中的粉末在高温下进行烧结，使粉末颗粒之间发生扩散，相互结合，从而形成致密的零件。
烧结温度一般在金属材料的熔点以下进行，以保持粉末的形状稳定。
烧结后的零件具有较高的密度和机械强度。
4. 后处理烧结后的齿轮还需要进行加工和处理才能达到所需的精度和表面质量。
后处理工艺包括精加工、磨削、热处理和表面处理等。
精加工和磨削可以使齿轮的尺寸和形状更精确；热处理可以提高齿轮的硬度和耐磨性；表面处理可以增加齿轮的表面硬度和耐腐蚀性。
优势粉末冶金齿轮相比于传统制造齿轮的方法具有很多优势。
下面将列举几个主要的优势。
1.高精度：粉末冶金齿轮的制造工艺可以实现高精度的生产，使齿轮的尺寸和形状更加精确，从而提高传动效率和使用寿命。
2.复杂形状：粉末冶金齿轮能够制造出类似于内齿轮、螺旋齿轮等复杂形状的零件，满足各种特殊应用场景的需要。
粉末冶金DFM规范一、概况二、粉末冶金工艺设计的一般考虑三、粉末冶金生产工艺四、结构要求五、粉末冶金零件设计准则六、粉末冶金热处理七、粉末冶金材料标识八、配合公差带推荐九、我司产品设计举例一、概况粉末冶金是以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作原料，经过成型和烧结，制造各种类型的金属零件和金属材料。
为什么选粉末冶金？粉末冶金的特点粉末冶金在技术上和经济上具有一系列的特点。
从制取材料方面来看，粉末冶金方法能生产具有特殊性能的结构材料、功能材料和复合材料。
1.粉末冶金方法能生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料：a.能控制制品的孔隙度，例如，可生产各种多孔材料、多孔含油轴承等；b.能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材料，例如，钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等；c.能生产各种复合材料，例如，由难熔化合物和金属组成的硬质合金和金属陶瓷、弥散强化复合材料、纤维强化复合材料等。
2.粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼法相比，性能优越：a.高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好，例如，粉末高速钢、粉末超合金可避免成分的偏析，保证合金具有均匀的组织和稳定的性能，同时，这种合金具有细晶粒组织使热加工性大为改善；b.生产难熔金属材料或制品，一般要依靠粉末冶金法，例如，钨、钼等难熔金属，即使用熔炼法能制造，但比粉末冶金的制品的晶粒要粗，纯度要低。
从制造机械零件方面来看，粉末冶金法制造机械零件是一种少切屑、无切屑的新工艺，可以大量减少机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。
总之，粉末冶金法既是一种能生产具有特殊性能材料的技术，又是一种制造廉价优质机械零件的工艺。
但粉末冶金在应用上也有不足之处。
例如，粉末成本高、粉末冶金制品的大小和形状受到一定的限制，烧结零件的韧性较差等等。
但是，随着粉末冶金技术的发展，这些问题正在逐步解决中，例如，等静压成形技术已能压制较大的和异形的制品；粉末冶金锻造技术已能使粉末冶金材料的韧性大大提高等等。
目錄1粉末射出成形2粉末射出成形過程3好處,4製程比較5材料選擇6第二段加工7品質體系及量測設備8模具設計9成品設計10創新應用的個案研究11粉末射出成形設計重點1粉末射出成形粉末射出成形應用了塑膠射出成形的原理去完成成形.粉末射出成形是在這幾十年前商業化的. 不過它的過程很快的就成長成為一個製造業低成本高效率來取代傳統的技術. 在現今的工業, 粉末射出成形是一個能夠提供高度的設計應用性和節省費用最佳的製造過程.成品需要形狀的複雜性和要求最後機械特性及密度,磁性,熱性質,化學性質和電器性質的應用過程高於其他製程. 射出成形的合金粉提供了在塑膠和輕合金不可能的完成特性.2粉末射出成形過程混料:非常精細的合金粉與熱朔性黏結劑混合. 混合物再再造粒成顆粒狀射出：在成形時,給料會被加熱來達到溶解黏合劑的目的. 然後射出成想要的形狀. 那個模型製品的部份叫做“Green Part”.去除黏結劑：聚合的黏合劑在這個步驟裡將會用溶劑脫酯及加熱的方法去移除黏結劑. 去除黏結劑後, 它將會是由很易碎的和多孔的粉末骨架所組成. 再高溫的處理的同時, 粉末部份還必須要保持它原有的大小和形狀.燒結：粉末射出成形的最後一個步驟是燒結. 在燒結時,多孔的粉末骨架將會被加熱到差不多是材料熔點的90%. 燒結中,密度上升,小孔消除,和部份收縮. 最後的燒結密度是理論上的大約96%,達到所須要理論上物理特性.3好處,-能節省相當的費用-能做的複雜零件形狀和大小的範圍很廣(從0.1克到200克)-有能力做出很薄的壁到最小到0.4厘米-有能力組合不同的功能來除去多餘的配件減少組配的工作-有很好的尺寸控制和一般的公差(+-0.3%)-減少多餘的形狀製造或排除加工-範圍廣大包含了各種材料和不同特性-中到高的生產量有很好的成本效率-很適合難以理解和很複雜的形狀-設計可以很有彈性-最低或是沒有浪費的材料-很好的表面加工(32RMs;Ra0.8)4製程比較粉末射出成形和傳統的金屬成形過程的比較工業化和自動化長久以來一直是製造工程業所尋求的發展. 當傳統的方法例如加工,沖壓,鍛造,鑄造和粉末冶金還很重要時,粉末射出成形已經快速的成為金屬成形中的一個重要的製程.材料一覽表-實際的特性數值依類產品規格,包含密度,顯微結構,純度,和過程,這些都會因為特種的結構而有所不同.-全部材料不僅僅這些而已,如果需要更多的資料請聯絡本公司.*抗拉強度(MPa)5第二段加工粉末射出成形中的材料特性跟運作中的棒料很類似. 所以加工,表面處理,和熱處理加工可以在燒結後來處理賣主和後勤管理依照客戶的要求,本公司提供了SPC品質管理和評估還有裝配的服務. 作為一個完整的解答供應商,本公司成為了賣方和分包商管理者. 此外,本公司還可以提供存貨管理去迎合客戶特別的需求來達到一個削減存貨和後勤的重擔.6品質體系本公司通過了ISO9000認證. 從開始到結束,整個製造過程經過了很詳細的審查來符合國際標準和客戶所設的規範.量測設備I.非接觸式三次元測量機II.投影機III.表面粗糙度測試儀IV.客戶設計的檢具標準冶金I.比重機II.硬度試驗機III.黏度機IV.粒度分析儀7模具的設計根據一個部份的形狀,大小和生產數量,一套模具可以製作在1和16之間的空穴. 本公司的模具壽命的保證是1000,000次,同時還會提供各彈性的模具選項來達到顧客方面個別的需求.以下是模具及成品的設計要求包含:--成形設計標準-圓弧,孔和鋸齒形-拔模角度-頂針和澆口位置-均衡的橫斷面-平的表面(有利於燒結擺放)避免:-尖銳的內圓角和邊緣-在功能的地方,避免有分模線及融合線-更精準的尺寸公差小於±0.5%尺度公差8成品設計在設計粉末射出成品時,參考以下的方針是很重要的. 在堅持住這些簡單的設計方針,設計者可以很有效的利用粉末射出成形的優點然後減少加工的費用.及重量1.圓弧和孔i.避免材料過重. 提供圓弧和孔來達到減重和結構改良如以下的圖建議避免把澆口擺在不重要的面上.10.建議使用可以把最後粉末射出成形的部份的重量控制在200克的方法.這個使用孔,圓弧,或是其他的重量減少的方法來達成.11.在射出成形的過程中,避免設計長的零件跟澆口的方向平行. 改變澆口流進的方向來減少噴流和流痕確保層流才能達成填模最佳的效果.以下的圖面各個部份的結合來達到一個多功能的機構. 像這樣的考量可以大大的降低成本.創新應用的個案研究综合四個單獨的配件被組合成一件成品. 這樣子的設計改良有更好的機械結構表現和減少的花費.創新的設計原本的設計有一個沒有辦法被澆鑄的清角沿著它的外環. 新的六墊片設計取代了清角,同時也允許了使用金屬射出成形來大量生產.薄壁的能力這個零件有很複雜的形狀,中空的結構和一整個部分小於1mm的壁厚度.複雜化&小型化這些零件有很複雜的形狀和小於1.0克的重量圖解了本公司金屬射出成形的能力.高縱橫比和高精準度這塊尺寸105mm X 105mm X 1.5mm的光纖連接器是用科瓦鐵鎳鈷合金做成的. 這個零件挑戰了為了達到精準尺寸和氣封要求的傳統金屬射出成形的縱橫比和尺寸.材料的創新–新材料拥有專利和材料的技術秘訣,本公司有能力去依照客戶特別的要求去研發不標準的材料材料:粉末射出成形是最適用於某些很難加工的材料,這些材料包括了不銹鋼或是加工硬化材料.表面加工: 粉末射出成形可以達到高品質的表面和低的加工花費.複雜性: 複雜性非常高,有多軸的分度及設計用粉末射出成形是最好的選擇.數量: 一年>20,000個,模具及上模的花費才有符合經濟效率.結合: 結合多個零件成為一個一個可以減少存貨成本和裝配成本,同時也增強機械性能.性能: 開發新的產品要預先考慮低衝擊韌性,斷裂韌度,疲勞和腐蝕性質. 如果說性能很重要,則需要高密度製造過程. 這些高性能性質可以使用粉末射出成形來達到.公差: 在所有的生產程序中,精密的公差有它本身須要的費用. 本公司透過和客戶一起,在設計過程中減少不必要的加工花費來設置公差尺寸是非常的重要的.設計櫥窗: 產品的設計是非常重要的,因為這是跟後面生產的良率及成本有很大的關係粉末射出成形主要的產品設計標準包含了拔模推拔角度,壁厚度,角弧度,連同其他的.缺陷: 粉末射出成形會在分模線和澆口區域製造出表面缺陷. 這些缺陷需要被擺置在零件上不重要的區域.。
粉末冶金铁基结构材料力学性能烧结状态热处理状态类别牌号体积质量抗拉强度伸长率弹性模量表现硬度处理方法抗拉强度表现硬度应用烧结铁FTG10-10 6.3 100 3.0 78400 40 - - -塑性、韧性、焊接性与导磁性较好，适用于受力极小，要求翻铆或焊接及要求导磁的零件，如垫片、磁筒、极靴等烧结铁FTG10-15 6.8 150 5.0 88200 50 - - -塑性、韧性、焊接性与导磁性较好，适用于受力极小，要求翻铆或焊接及要求导磁的零件，如垫片、磁筒、极靴等烧结铁FTG10-20 7.0 200 7.0 98000 60 - - -塑性、韧性、焊接性与导磁性较好，适用于受力极小，要求翻铆或焊接及要求导磁的零件，如垫片、磁筒、极靴等烧结低碳钢FTG30-10 6.2 100 1.5 78400 50渗碳淬火- -塑性、韧性、焊接性较好，适用于受力较小，要求番铆或焊接及要求渗碳淬火零件，如端盖、滑块、底座等烧结低碳钢FTG30-15 6.5 150 2.0 83300 60渗碳淬火（400）50塑性、韧性、焊接性较好，适用于受力较小，要求番铆或焊接及要求渗碳淬火零件，如端盖、滑块、底座等烧结低碳钢FTG30-20 6.8 20 3.0 88200 70渗碳淬火450 55塑性、韧性、焊接性较好，适用于受力较小，要求番铆或焊接及要求渗碳淬火零件，如端盖、滑块、底座等烧结中碳钢FTG60-15 6.2 150 1.0 83300 60淬火- -强度较高，适用于轻载结构件，如隔套、接头、调节螺母、传动小齿轮等烧结中FTG60-20 6.5 200 1.5 88200 70淬火450 45强度较高，适用于轻载结构件，如隔套、接头、调节螺母、传动小齿轮等碳钢烧结中碳钢FTG60-25 6.0 250 2.0 98000 100淬火500 50强度较高，适用于轻载结构件，如隔套、接头、调节螺母、传动小齿轮等烧结高碳钢FTG90-20 6.2 200 0.5 88200 70淬火- -强度与硬度较高，耐磨性较好，适用于受力不大和耐磨零件，如挡套、推力垫、刀杆等烧结高碳钢FTG90-25 6.5 250 0.5 93100 80淬火500 50强度与硬度较高，耐磨性较好，适用于受力不大和耐磨零件，如挡套、推力垫、刀杆等烧结高碳钢FTG90-30 6.8 300 1.0 102900 90淬火550 55强度与硬度较高，耐磨性较好，适用于受力不大和耐磨零件，如挡套、推力垫、刀杆等烧结铜钢FTG70Cu3-25 6.2 250 0.5 93100 90淬火- -强度与硬度高，耐磨性好，适用于受力较大和耐磨零件如链轮、齿轮、锁紧螺母等烧结铜钢FTG70Cu3-35 6.5 350 0.5 107800 100淬火550 55强度与硬度高，耐磨性好，适用于受力较大和耐磨零件如链轮、齿轮、锁紧螺母等烧结铜钢FTG70Cu3-50 6.8 500 0.5 122500 110淬火650 60强度与硬度高，耐磨性好，适用于受力较大和耐磨零件如链轮、齿轮、锁紧螺母等烧结铜铝钢FTG60Cu3Mo-40 6.5 400 0.5 112700淬火550 55强度与硬度高，耐磨性、淬透性及热稳定性好，适用于受力大和耐磨零件，如滚子、活塞环、锁紧块、齿轮等烧结FTG60Cu3Mo-55 6.8 550 0.5 127400淬火700 65强度与硬度高，耐磨性、淬透性及热稳定性好，适用于受力大和耐磨零件，如滚子、活铜塞环、锁紧块、齿轮等铝钢粉末冶金材料英文：powder metallurgy material解释：用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。
