粉末冶金高速壓制形成方法研究

姜穎

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，高速壓制技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的設(shè)備問(wèn)題一直困擾著冶金企業(yè)，隨著粉末冶金高速壓制技術(shù)形成方法的不斷完善，該技術(shù)得到極大的推動(dòng)。通過(guò)闡述高速壓制的原理，探討粉末冶金高速壓制形成方法，結(jié)果表明，該方法具有較高的精度和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為未來(lái)的研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：粉末冶金；高速壓制；形成；方法；研究

隨著我國(guó)冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于粉末壓制的研究也越來(lái)越多，經(jīng)過(guò)相關(guān)工作者的不斷努力，粉末壓制速度得到了很大程度上的提高。與此同時(shí)，壓制工作所使用到的設(shè)備種類也不斷增加。在對(duì)粉末壓制工作的研究過(guò)程中，一直使用多種不同的方式來(lái)使壓制設(shè)備的速度得到提高，粉末高速壓制能夠?qū)σ苯鸸I(yè)起到重要的促進(jìn)作用[1]。應(yīng)冶金工業(yè)的需求，近年來(lái)，越來(lái)越多的新方法出現(xiàn)，目前應(yīng)用較為廣泛的是動(dòng)態(tài)壓制法，通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠在很短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)被壓制物施加五千到一萬(wàn)兆帕的壓力，同時(shí)這種壓制方式設(shè)備的損耗較小，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，該種方式的壓制設(shè)備使用次數(shù)大概要超過(guò)十萬(wàn)次。國(guó)外已有公司通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及這種壓制方式制造了粉末冶金高速壓制設(shè)備，并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究，以達(dá)到更好的應(yīng)用效果。

1.粉末冶金高速壓制形成方法的原理

粉末冶金高速壓制形成方法分為很多種類，事實(shí)上它們的原理都是相似的，首先使用粉末對(duì)模具進(jìn)行填充，加壓成型后脫模，而新技術(shù)則使整個(gè)過(guò)程更加簡(jiǎn)潔更加準(zhǔn)確。當(dāng)粉末進(jìn)行輸送時(shí)，輸送設(shè)備能夠自動(dòng)將粉末填充到模具中，通過(guò)壓制處理后，再自動(dòng)從模具中脫離。這種新技術(shù)能夠省去許多復(fù)雜的工作步驟，節(jié)省人工的同時(shí)也提高了壓制效率。通過(guò)HVC 技術(shù)使壓制工作更加快速，不到一秒的時(shí)間內(nèi)既可完成填充、壓制、脫模的步驟，相對(duì)傳統(tǒng)工藝來(lái)說(shuō)，整體速度是傳統(tǒng)方式的成百上千倍。高速壓制的效果，對(duì)成本尤其是冶金成品的質(zhì)量以及密實(shí)程度都有著直接影響，在壓制過(guò)程中，所產(chǎn)生的沖擊波如圖1 所示。

由圖可知，HVC 技術(shù)的主要壓制方式就是來(lái)源于強(qiáng)大的沖擊波，這種方法多采用液壓控制的方式來(lái)操控壓制設(shè)備。液壓控制具有較高的效率和安全性，對(duì)粉末能夠產(chǎn)生良好的壓制效果。事實(shí)上，如果對(duì)動(dòng)態(tài)液壓壓制方式合理控制并利用，能夠有效減少壓制設(shè)備的損壞。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，粉末冶金高速壓制很難一次成型，新型的壓制方式能夠打破傳統(tǒng)壓制方式的束縛，在短時(shí)間內(nèi)能夠進(jìn)行多次壓制，保證成品的密實(shí)程度。每一種材料對(duì)粉末壓制的次數(shù)、力量與速度均有不同要求，冶金工業(yè)更是有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，可以在實(shí)際操作過(guò)程中記錄壓力與成本密度的比例，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出最適合的操作參數(shù)。

2.探究粉末冶金高速壓制形成方法

在冶金高速壓制形成過(guò)程中，粉末受到的壓力可分為兩種，即靜態(tài)壓力與動(dòng)態(tài)壓力，無(wú)論是哪一種壓力對(duì)成品密度都有著很大影響，同時(shí)決定成品密度的還有一個(gè)決定性因素，就是速度。當(dāng)沖擊波作用在壓制設(shè)備上時(shí)，會(huì)使壓制設(shè)備高速運(yùn)動(dòng)，由于HVC 技術(shù)可以對(duì)粉末進(jìn)行反復(fù)壓制，每一次壓制都會(huì)使壓制設(shè)備的動(dòng)力減小一部分，通過(guò)幾個(gè)回合之后，壓制設(shè)備中的動(dòng)力完全消失后停止運(yùn)作，完成整個(gè)粉末冶金高速壓制形成過(guò)程。通過(guò)多次壓制，成本的密度與質(zhì)量都會(huì)得到提高。粉末在短時(shí)間內(nèi)多次被壓制，以至于形態(tài)出現(xiàn)改變，這時(shí)就會(huì)散發(fā)出大量的熱量，有相關(guān)工作者認(rèn)為，粉末釋放的熱量可能會(huì)對(duì)壓制設(shè)備造成一定的影響，降低其使用壽命，但隨著溫度的升高，粉塵的成型效果也會(huì)更好，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部溫度達(dá)到一千攝氏度以上時(shí)，成本的密度也會(huì)隨著增加。粉末冶金高速壓制形成方法還有很多，它們都有各自的優(yōu)勢(shì)以及弊端，在研究過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)取長(zhǎng)補(bǔ)短，結(jié)合所需器件的具體特征進(jìn)行壓制方式的選擇。目前，較為常見(jiàn)的粉末冶金高速壓制形成方法為氣體壓縮法、氣體爆炸法以及彈簧動(dòng)力法。這幾種方法都能有效提高粉末壓制的速度，并已經(jīng)應(yīng)用到了冶金工業(yè)當(dāng)中。但其中一些方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍然存在許多弊端，例如氣體爆炸法，這種方法在使用過(guò)程中，操作者對(duì)其的控制能力不足，工作效率較低，同時(shí)還存在一定的危險(xiǎn)性。其他幾種粉末高速壓制形成方法也或多或少的存在一些問(wèn)題，從而限制了其應(yīng)用與發(fā)展。

3.結(jié)語(yǔ)

新型粉末冶金高速壓制形成方法以及HVC 技術(shù)的出現(xiàn)，使冶金工業(yè)得到了更好的發(fā)展與進(jìn)步。對(duì)粉末冶金高速壓制形成方法進(jìn)行研究，能夠使成本降到最低，減少人工作業(yè)，提高工作效率并保證壓制過(guò)程的安全性。如今我國(guó)對(duì)粉末冶金高速壓制形成方法進(jìn)行研究與實(shí)踐后，不但能夠?qū)σ恍┖?jiǎn)單器件進(jìn)行制作，對(duì)一些工藝較為復(fù)雜的器件同樣可以操作，同時(shí)質(zhì)量過(guò)關(guān)，符合國(guó)家相關(guān)要求。冶金工業(yè)的發(fā)展前景巨大，但如今粉末冶金高速壓制方法在一些方面仍然存在著許多不足之處，需要相關(guān)工作者不斷研究與完善，使我國(guó)冶金工業(yè)得到更好的發(fā)展

參考文獻(xiàn)

[1]張建亮，段麗，任現(xiàn)東.粉末冶金高速壓制技術(shù)及應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)：引文版，2017（1）：00270-00270.

（作者單位：遼寧科技學(xué)院）