粉末冶金制程

1、二、粉末冶金製程: 原料粉末(合金元素、添加劑)混合加壓成型燒結(jié)矯正、熱處理、滲銅、電鍍、染黑機(jī)械零件、特殊合金。三、心得 為了更進(jìn)一步瞭解粉末冶金的製程、加工機(jī)器的種類等等所以到粉末冶金工廠參觀，一開始參觀模具室，有三臺(tái)放電加工機(jī)、一臺(tái)平面磨床、一臺(tái)洗床、三臺(tái)車床和模具最重要的工作臺(tái)，因?yàn)槿绻麤](méi)有工作臺(tái)模具就無(wú)法完成。 放電加工機(jī)下面有一個(gè)電池鐵，打開開關(guān)就會(huì)產(chǎn)生磁性可以把工件吸住，不像一般車床要用工件夾住，因?yàn)榉烹娂庸け容^沒(méi)有力量所以用磁力吸住就可以，把銅電極夾住之後用量表(有磁性的開關(guān))放在電池鐵上量X軸與Y軸的數(shù)差後校正後就可知道銅電極與電磁鐵面的平行度，也就是放電加工面與工作臺(tái)面的平

2、行度，加工液有煤油(老式)與甘油(新式的放電加工油)放滿加工臺(tái)面。 加工時(shí)，電擊與工件會(huì)產(chǎn)生3000度C的火花把工件融化產(chǎn)生削，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器把削排掉，電極與工件保持3u的距離讓電子過(guò)不去，但是220V電壓逼電子跳過(guò)去導(dǎo)致火花，且電極會(huì)跳一下是因?yàn)橐畔?，因?yàn)槿绻麤](méi)有排削會(huì)卡住產(chǎn)生短路加工就會(huì)有問(wèn)題，因此要靠加工液把削沖掉，而電極加工時(shí)把工件融化本身也會(huì)消耗尺寸精度也會(huì)跑掉所以只能用一次。放電加工分為粗放、中放、細(xì)放，粗放時(shí)店流與電壓會(huì)很高，火花也很大，因?yàn)?000度C的溫度會(huì)把甘油氣化有時(shí)會(huì)走火，所以機(jī)器旁邊有放一個(gè)滅火器。 工作臺(tái)是在修整模具的地方，衝頭與衝模，衝模有內(nèi)外兩層，內(nèi)層是SKT11

3、冷作模具鋼(RC60)與外層中碳鋼，衝模是讓人外包用線切割做的，衝頭是自己工廠做的，兩個(gè)模具要吻合，如果進(jìn)不去要修模組，衝模在加工時(shí)會(huì)生成一層暖化層必須把它修掉，如果加工時(shí)候嚇面模具沒(méi)有平的話，會(huì)把模具壓壞，壞掉就無(wú)法恢復(fù)了。 面積比較大的用油石修整，衝模需要磨到鏡面，加工到鏡面磨擦阻力就會(huì)越小，相對(duì)的模具的壽命也會(huì)比較久且密度也高，衝頭就不用修整，因?yàn)橹挥杏玫缴舷旅?，而面積比較小的用氣動(dòng)與電動(dòng)的拋光機(jī)去修整模具，氣動(dòng)的好處是可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的高低，電動(dòng)無(wú)法調(diào)降轉(zhuǎn)速。 拋光機(jī)上類似鑽尾的木棒是用竹筷子，因?yàn)楸仨氁拚n模面積比較小的地方，所以必須把筷子削尖，利用砂輪片放在桌上把電動(dòng)拋光機(jī)打開放到砂

4、輪片上磨尖，要把衝磨拋光到鏡面必須要用鑽石膏，像齒狀的地方如齒頂、齒腹、齒底等鑽石膏的價(jià)錢非常昂貴5g要三千元，模具師傅至少要做好幾年以上才可以把模具修整好，模具都要靠師傅慢慢修整好才能使用。 平面磨床也是使用電磁鐵，加工時(shí)溫度會(huì)很高要用冷卻劑，要手動(dòng)調(diào)前後方向，加工臺(tái)下面有一個(gè)侷限工做距離的，加工臺(tái)左右搖動(dòng)碰到就會(huì)轉(zhuǎn)向。 品管室工是工廠裡面最舒服的地方可以吹冷氣坐椅子，在工廠裡也是很重要的，雖然說(shuō)零件單價(jià)沒(méi)有很高，但是品管如果不合格就要被罰幾十倍的價(jià)錢，一般的小型工廠是吃不消的，裡面有很多種檢測(cè)的機(jī)器如萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、二次元試驗(yàn)機(jī)、投影機(jī)、2.5D投影機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)、真圓同心度機(jī)、比測(cè)臺(tái)、阿基米

5、德法測(cè)試的密度機(jī)等 萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)可以檢測(cè)零件的抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率，可以拿粉末冶金專門用的拉伸試片來(lái)測(cè)強(qiáng)度，還可以測(cè)壓環(huán)強(qiáng)度，像含油軸承裡面有很多孔，孔越多油也會(huì)越多，潤(rùn)滑效果就越好，但是孔太多會(huì)影響含油軸承的強(qiáng)度，壓環(huán)測(cè)試就可以檢測(cè)含油軸承的壓環(huán)強(qiáng)度。 二次元機(jī)是來(lái)量測(cè)平面的輪廓，2D投影機(jī)可以把模具或零件比較小的地方放大來(lái)看形狀與尺寸，還有之前都沒(méi)有聽過(guò)的2.5D投影機(jī)，雖然都聽到3D但是這臺(tái)2.5D投影機(jī)也可以量到Z軸一定的深度。 因?yàn)橛行┏叽缫话懔烤吡繙y(cè)不到，所以必須用投影機(jī)放太用游標(biāo)尺去跑即可量測(cè)，量圓弧的弧度也可以幫我們算出來(lái)，電子式硬度試驗(yàn)機(jī)與學(xué)校的機(jī)械式不一樣，硬度試驗(yàn)機(jī)的使用頻率很

6、高，因?yàn)橛捕瓤梢該Q算成強(qiáng)度，大都會(huì)要求要測(cè)試硬度，真圓同心度機(jī)最重要是用來(lái)校正真圓度與同心度，如果平常沒(méi)有定期做校正的話會(huì)影響到數(shù)據(jù)，密度機(jī)先把要量測(cè)的物件在空氣中量測(cè)，再放到水裡面量測(cè)密度，因?yàn)槲锛螤钊绻灰?guī)則就都會(huì)用這臺(tái)機(jī)器量測(cè)，客戶通常都會(huì)要求做密度試驗(yàn)。 震動(dòng)去毛邊機(jī)分為兩大類:乾式、濕式，不鏽鋼不易生鏽所以可以在乾式去毛邊機(jī)加工，與鋼珠磨擦可以一邊去毛邊一邊提高表面硬度，但是鐵系零件磨擦震動(dòng)後，新的表面就比較容易生鏽，必須用溼式去毛邊機(jī)，把水加防鏽劑可以達(dá)到防鏽的作用，去毛邊之後零件會(huì)殘留防鏽劑，把零件放到離心脫水機(jī)，把水分脫離，震動(dòng)過(guò)程如果要把零件取出，機(jī)器上有鐵網(wǎng)零件就會(huì)留在上

7、面，鋼珠掉下繼續(xù)在機(jī)器裡跑。震動(dòng)去毛邊機(jī)會(huì)因?yàn)榱慵拇笮「淖兡ゲ亮慵奈锲罚慵〉脑捰娩撝?，零件大的用浮石?鐵系零件很容易生鏽所以必須浸泡防鏽油，生鏽速度與季節(jié)有關(guān)，冬天比較不容易生鏽因?yàn)闇岫缺容^低，夏天梅雨季節(jié)時(shí)常下雨零件兩三天就會(huì)開始生鏽，所以零件成品如果沒(méi)有馬上要出貨就要浸泡防鏽油防止生鏽。 零件去毛邊完要進(jìn)行染黑處理，加熱爐加熱到580度C，蒸氣鍋爐燒煤油產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣衝進(jìn)加熱爐後產(chǎn)生化學(xué)作用產(chǎn)生Fe3O4，處理時(shí)間半小時(shí)超過(guò)沒(méi)有用，水蒸氣的垢如果卡在管子內(nèi)使水蒸氣無(wú)法通過(guò)，會(huì)導(dǎo)致鍋爐爆炸，因此機(jī)器放在樓上，如果爆炸比較不會(huì)傷害到人。 材料方面，一包鐵粉25公斤，從瑞典運(yùn)送過(guò)來(lái)

8、要半年，因?yàn)槿澜缛鸬溲u作鐵粉最好，鐵粉沒(méi)用完放著很容易就生鏽，包裝鐵粉必須使用高密度的帶子防止水份滲透進(jìn)去。灰色的碳粉，黑色的碳粉，紅色是銅粉有強(qiáng)化的作用。 白色潤(rùn)滑劑(硬脂酸鋅)降低粉末與膜壁的磨擦力，因?yàn)樵趬河r(shí)粉末壓力會(huì)越來(lái)越大，因此會(huì)擠壓到模具，模具壓久之後以直磨擦就會(huì)有間隙跑出，屎尺寸精度跑掉，零件就會(huì)有誤差不能用。 加壓之前必須把粉末混合均勻，碳擴(kuò)散到鐵變成鋼，把四種粉末放進(jìn)雙錐形粉末混合機(jī)裡混合均勻半個(gè)小時(shí)，舊式的機(jī)型是V型的，新式的比較好用容量也比舊式的多，所以現(xiàn)在都使用雙錐形粉末混合機(jī)。 加壓成型區(qū)有很多臺(tái)加壓成型機(jī)，有一臺(tái)油壓式400T要200萬(wàn)臺(tái)幣，一臺(tái)氣壓式的，其他機(jī)

9、械式等加壓成型機(jī)下面有添粉機(jī)以及上衝頭跟衝模，壓印過(guò)程是添粉機(jī)先把粉末添滿，添粉器是被凸輪帶動(dòng)，上衝頭在往下壓印成型返回退回去，衝模在往下拉，成型的零件就會(huì)跑出，在被添粉器推出，衝模在往返過(guò)程中會(huì)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致添粉器添粉的量會(huì)有變化，使壓印出的成品會(huì)有誤差，零件壓印厚度如果超過(guò)公差5條以上，就必須丟掉賣壞鐵，壞鐵一公斤才5元，新的一公斤40元，相較下就損失一定金額。 氣壓式的成型機(jī)力量比較小，力量大約在80T，但是力量比較穩(wěn)定，因?yàn)榭諝饷芏茸兓容^小，油壓因?yàn)橛偷酿べ|(zhì)性，冬天油的黏性比較高，夏天黏性比較低，所以力量不穩(wěn)定，加壓完成時(shí)零件會(huì)很燙，但是師傅已經(jīng)都習(xí)慣了，沒(méi)帶手套就可以直接去拿，而後面

10、比較小臺(tái)的加壓成型機(jī)，是靠凸輪運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)是主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、彈簧組成，上下衝模分別有兩組凸輪來(lái)控制，一共有三組，方式也不一樣，它是把衝模往上把零件頂出來(lái)。 加壓成型後就是到燒結(jié)區(qū)了，一共有四臺(tái)燒結(jié)爐，用陶瓷板放上零件送進(jìn)燒結(jié)爐裡面，從頭到尾跑一次要花八個(gè)小時(shí)，所以網(wǎng)子跑很慢看不太出來(lái)，輸送的鋼網(wǎng)是用耐熱鋼製成的與爐心管一樣，前半段是預(yù)熱區(qū)溫度大約650度C，瓦斯如果燃燒不完全會(huì)有火焰木，中間最熱的燒結(jié)區(qū)溫度是1150度C，是利用電熱加熱，最後面就是冷卻區(qū)。冷卻區(qū)裡面有水在爐心管外面跑，所以水冷卻爐心管間接冷卻零件，在爐心管溫度很高裡面會(huì)養(yǎng)化掉，所以外面可以看到外接一支管，是要通保護(hù)性的氣體使它不氧化，氣體是旁邊另一臺(tái)氨氣裂解器，裡面有白金醋煤，可把氨氣裂解成氫氣與氨氣通入，爐心管理面。 燒結(jié)之後，零件的外型會(huì)跑掉，所以還要帶到C型衝床加工，工廠裡一共有7臺(tái)C型衝床，小零件的外圓內(nèi)圓都會(huì)跑掉，必須再做比較模具修整，把零件放入模具壓出外圓精確的尺寸，而內(nèi)圓是用心桿衝出來(lái)。 一般的軸承裡滾珠就是用液態(tài)的牛油，含油軸承用在負(fù)載比較輕的地方，像電風(fēng)扇的軸承、冰箱裡面的、洗衣機(jī)，位置比較不好更換的話，都會(huì)用含油軸承，所以含油軸承不能像一般軸承加油在外面，轉(zhuǎn)一下子油就會(huì)跑掉，沒(méi)有油的話軸承就會(huì)燒掉，含油軸承有30%的孔，當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)