高純鉬粉成型技術

目前,粉末的成型技術朝著"成型件的高緻密化、結構複雜化、(近)淨成型、成型快速化"的方向發展。以下幾種壓制成型技術具有很大的技術創新性,一旦取得突破,將對鉬固結技術(包括壓制和燒結)產生革命性的影響。

動磁壓制(DMC)技術
動磁壓制的工作原理是:將粉末裝於一個導電的護套內,置於高強磁場線圈的中心腔內。電容器放電在數微秒內對線圈通入高脈衝電流,線圈腔內形成磁場,護套內產生感應電流。感應電流與施加磁場相互作用,產生由外向內壓縮護套的磁力,因而粉末得到二維壓制。整個壓制過程不足1 ms。相對傳統的模壓技術,動磁壓制技術具有工件壓制密度高(生坯密度可達到理論密度的95%以上),工作條件更加靈活,不使用潤滑劑與粘結劑,有利於環保等優點。目前動磁壓制的應用已接近工業化階段,第1台動磁壓制系統已在試運行。

溫壓技術
溫壓技術工藝過程是,在140 ℃左右,將由原料粉末和高溫聚合物潤滑劑組成的粉末喂入模具型腔,然後壓制獲得高緻密度的壓坯。這種專利聚合物在約150 ℃具有良好的潤滑性,而在室溫則成為良好的粘結劑。溫壓技術是一項利用單次壓制/燒結製備高緻密度零件的低成本技術,只通過一次壓制便可達到複壓/複燒或熔滲工藝方能達到的密度,而生產成本卻低得多,甚至可與粉末鍛造相競爭。但目前適合於鉬合金的餵料配方尚需試驗確定。

流動溫壓(WFC)技術
流動溫壓技術基本原理是:通過在常規粒度粉末中,加入適量的微細粉末和潤滑劑,從而大大提高了混合粉末的流動性、填充能力和成形性,進而可以在80~130 ℃溫度下,在傳統壓機上精密成形具有複雜幾何外形的零件,如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等零件,而不需要其後的二次機加工。

作為一種嶄新的粉末冶金零部件近終形成形技術,流動溫壓技術既克服了傳統粉末冶金技術在成形方面的不足,又避免了注射成形技術的高成本,具有十分廣闊的應用潛力。目前,該技術尚處於研究的初始階段,混合粉末的製備方法、適用性、成形規律、受力狀況、流變特性、燒結控制、緻密化機制等方面的研究均未見報導。

高速壓制(HVC)技術
粉末冶金用高速壓制技術採用液壓機,在比傳統快500~1 000倍的壓制速度(壓頭速度高達2~30 m/s)下,同時利用液壓驅動產生的多重衝擊波,間隔約0.3 s的附加衝擊波將密度不斷提高。高速壓制壓坯的徑向彈性後效很小,壓坯的尺寸偏差小,可用於粉末的近淨形成型,且生產效率極高;但其設備噸位較大,尚不具備製備大尺寸工件的能力,且工藝過程環境噪音污染嚴重。

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