粉末壓制理論

粉末壓制理論(powder pressing theory)于20世紀20年代提出,研究的是粉末壓制成形過程中顆粒移動和變形的規(guī)律,討論并定量描述壓坯密度和壓制壓力的關(guān)系。

粉末壓制理論基本信息

中文名 粉末壓制理論 外文名 powder pressing theory
表達式 lgpmax-lgp=L(?-1) 提出時間 20世紀20年代

(1)巴爾申壓制方程。由蘇聯(lián)人巴爾申于1938年提出。方程假設(shè)粉末體在壓制時發(fā)生彈性壓縮變形,服從胡克定律,不考慮粉末壓制時加工硬化的影響,并假設(shè)粉末與模壁間無摩擦。由此得出壓制方程:lgpmax-lgp=L(?-1)(1)式中p為單位壓制壓力,MPa;pmax為壓至全致密(?一1)時的單位壓制壓力,MPa;?為壓坯相對體積;L為壓制因素。

式(1)為巴爾申半對數(shù)壓制方程,表示壓制壓力對數(shù)(lgp)與粉末相對體積(?)成線性關(guān)系。方程適用于硬脆粉或中等硬度粉末的壓制,對于塑性較好的粉末如鉛、錫粉則出現(xiàn)偏差。方程較適用于中等壓力范圍,較高或較低壓力時均會出現(xiàn)偏差。

(2)柯諾皮斯基壓制方程。由德國人柯諾皮斯基(K.Konopicky)于40年代提出。

dD/dp=K(1-D)(2)ln(1-D/1-D0)=-Kp(3)式中D為壓坯相對密度,%;D0為粉末松裝相對密度,%;p為單位壓制壓力,MPa;K為常數(shù)。

公式表明壓制壓力與壓坯相對密度成直線關(guān)系。公式在中壓及高壓范圍內(nèi)應(yīng)用較好,在很低的壓力下出現(xiàn)偏差,適用于大多數(shù)粉末的壓制。此外,由美國人艾西(E.F.Athy)和沙皮羅(I.Shapiro)分別提出的兩種壓制公式與柯諾皮斯基壓制公式屬于同一類型的公式。

(3)川北公式。由日本人川北公夫于1956年以經(jīng)驗公式的形式提出,后又經(jīng)理論推導(dǎo),于1963年提出以下理論方程:C=abp/(1 bp)(4)式中p為單位壓制壓力,MPa;a為松裝孔隙度,%;c為體積壓縮比;b為壓縮系數(shù)。

由式(4)可推導(dǎo)出壓制壓力的倒數(shù)(1/p)與粉末體積壓縮比的倒數(shù)(1/c)成直線關(guān)系。川北公式形式簡單,沒有采用對數(shù)關(guān)系。對低壓力范圍和軟粉末適應(yīng)較好。

(4)黃培云壓制公式。由中國人黃培云于1964年提出公式(5),1980年又提出改進后的公式(6)。他首次將粉末視為標準非線性固體,考慮粉末體的非彈性性質(zhì)、加工硬化、模壁摩擦和壓制時間(弛豫)對粉末壓制成形的影響,并應(yīng)用自然應(yīng)變概念處理工程中的大變形問題,推導(dǎo)出雙對數(shù)壓制方程:lgln(dm-d0)d/(dm-d)d0=nlgp-lgM(5) mlgln(dm-d0)d/(dm-d)d0=lgp-lgM(6) 式中dm為致密金屬密度,g/cm;d0為粉末松裝密度,g/cm;d為壓坯密度,g/cm;戶為單位壓制壓力,MPa;M為壓制模數(shù);n為硬化指數(shù)的倒數(shù);m為硬化指數(shù)。

方程既適合于硬粉也適合于軟粉,適用于粉末壓制成形,也適用于粉末冷等靜壓成形。用回歸分析方法整理銅、錫、鎢、鉬、碳化鎢粉末的模壓成形和冷等靜壓成形實驗數(shù)據(jù)表明,與巴爾申、柯諾皮斯基和川北公夫的壓制公式相比,黃培云雙對數(shù)壓制方程的直線關(guān)系符合最好,其回歸直線的相關(guān)系數(shù)R最接近于1。 2100433B

粉末壓制理論造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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20世紀20年代以來,科學(xué)家們對粉末壓形問題進行了系列研究,提出了數(shù)百個壓制理論公式和經(jīng)驗公式。最早提出的是粉末相對體積與壓制壓力對數(shù)呈線性關(guān)系的經(jīng)驗公式。多數(shù)作者都把粉末體作為彈性體處理,忽略了壓制過程中粉末加工硬化和摩擦的影響,不考慮時間因素,這些都將影響其壓制公式的適用范圍。中國人黃培云的雙對數(shù)壓制方程視粉末為非線性彈一塑體,并考慮上述各因素的影響而使其壓制方程的適用性改善。粉末壓制理論研究中較重要的壓制方程有巴爾申方程、柯諾皮斯基方程、川北公式、黃培云方程4種。

粉末壓制理論常見問題

  • 粉末噴小版技巧?

    噴涂方式可采用手動、自動或手動+自動。噴料100%是固體粉末,游離的粉末可以回收利用,涂料回收利用率可達98%。懸吊運輸系統(tǒng),自動化程度高。涂層微孔少,防腐性能好,并可一次進行厚膜噴涂。

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粉末壓制理論文獻

美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會推出介紹傳統(tǒng)的壓制燒結(jié)粉末冶金技術(shù)的視頻資料 美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會推出介紹傳統(tǒng)的壓制燒結(jié)粉末冶金技術(shù)的視頻資料

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美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會發(fā)展委員會推出了名為"傳統(tǒng)的壓制燒結(jié)粉末冶金技術(shù)"的視頻資料。該視頻資料是由曾擔任美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會粉末冶金技術(shù)中心主管的John Engquist負責(zé)監(jiān)制,其內(nèi)容包括關(guān)于縱橫比的探討和工藝概述,并展示了一些美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會設(shè)計競賽優(yōu)勝獎獲獎產(chǎn)品等,

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粉末冶金的工藝流程-粉末的燒結(jié) 粉末冶金的工藝流程-粉末的燒結(jié)

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粉末的燒結(jié) 定義 燒結(jié):壓坯置于基體金屬熔點以下溫度(約 0.7~0.8T ,單位 K)加熱保溫, 粉末顆粒之間產(chǎn)生原子擴散、固溶、化合和熔接,致使壓坯收縮并強化,這一過 程稱為燒結(jié)。 燒結(jié)對粉末冶金材料和制品的性能有著決定性的影響。燒結(jié)的結(jié)果是粉末顆 粒之間發(fā)生粘接,燒結(jié)體的強度增加,密度提高。在燒結(jié)過程中,壓坯要經(jīng)過一 系列的物理化學(xué)變化。開始是水分或有機物的蒸發(fā)或揮發(fā),吸附氣體的排除,應(yīng) 力的消除,粉末顆粒表面氧化物的還原;繼之是原子間發(fā)生擴散,粘性流動和塑 性流動,顆粒間的接觸面增大,發(fā)生再結(jié)晶和晶粒長大等。出現(xiàn)液相時,還可能 有固相的溶解和重結(jié)晶。這些過程彼此之間并無明顯的界限,而是穿插進行,互 相重疊,互相影響。加之一些其它燒結(jié)條件,使整個燒結(jié)過程變得很復(fù)雜。用粉 末燒結(jié)的方法可以制得各種純金屬、合金、化合物以及復(fù)合材料。 在燒結(jié)過程中,固體顆粒表面能的減小是燒結(jié)的“推動力”,

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粉末壓制工具可分為兩種不同的系統(tǒng),一種是在采用簡單動作粉末壓制壓力機上配置多動作模架和壓模;另一種是在多動作粉末壓制壓力機上配置簡單壓模。前者,可以壓制沿高度方向具有3個以上臺階且密度較高和精度高的粉末壓坯,壓坯的精度主要受到模架和壓模本身的影響,脫模時,壓坯的各臺階都可以由有關(guān)模沖支撐著,直到壓坯脫出陰模為止,這使壓坯的薄弱截面被損坯的危險性大大減小;后者,通??梢越?jīng)濟地壓制沿高度方向3個臺階且密度較低和中等的壓坯,壓坯在壓制方向的精度直接受到整個壓力機可能產(chǎn)生的彈性運動的影響。從壓力機和壓模的制造來說,前者只需要簡單動作的壓力機,雖然壓模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但可設(shè)計多動作的通用模架和通用模具零件,每臺壓力機可配置幾套通用模架;后者壓模結(jié)構(gòu)簡單,但需結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多動作壓力機。中國主要采用第1種粉末壓制工具系統(tǒng)。

粉末壓制壓力機分為3大類:粉末壓制液壓機、粉末壓制機械壓力機和由機械、液壓和氣動組合而成的綜合式壓力機。

粉末機械壓力機按其傳動機構(gòu)又可分為:偏心或曲軸式壓力機,肘式或曲柄連桿式壓力機和凸輪式或旋轉(zhuǎn)式壓力機。

粉末液壓機具有下列特性:

1.在所施壓力范圍內(nèi)可使其定位精度達到±0.02mm;可輸入理想的壓制特性和速度程序,以達到高的重復(fù)精度;可以保壓和精確地實現(xiàn)各種動作程序,特別是采用合適的壓力泵系統(tǒng)可以提供低壓大容量和高壓小容量液體,在沖程范圍內(nèi)活塞可快速移動,使液壓機具有與機械壓力機相同數(shù)量級的生產(chǎn)率。

2.粉末機械壓力機可以配置輔助的氣動裝置和液壓裝置,以實現(xiàn)粉末機械壓機多動作的功能,同時采用液壓過載裝置,可以調(diào)節(jié)施加在機械壓力機沖頭的最大壓力,可防止由于裝料過滿而出現(xiàn)的過載。這就是由機械、液壓和氣動組合而成的綜合式壓力機。它溶機械壓力機和液壓機于一體,兼有液壓機的速度行程可調(diào)和機械壓力機高效率兩者優(yōu)點;

3.可配置高精度模架,模具、模架更換方便;上沖頭有延緩回程裝置,脫模時可避免壓坯開裂,采用拉下式模架,可用于壓制復(fù)雜形狀、密度均勻、高精度的壓坯;同時還配置有自動送粉、反射式光電保護、超負荷顯示和粉末單重控制等裝置。

4.粉末壓制壓力機向高效率、高精度、多動作、微機控制方向發(fā)展。噸位200kN以下的機械壓力機的最大生產(chǎn)率每分鐘可達100件以上,1000kN粉末壓力機的最大生產(chǎn)率每分鐘可達25件,旋轉(zhuǎn)壓力機具有更高的生產(chǎn)率。然而,多數(shù)壓力機都帶有變速裝置,一般不在最大速度下操作。因為在最大速度下操作難于保證裝料均勻,實際生產(chǎn)速度低于壓力機的最大速度。瑞士ESSA公司制造的微機控制的粉末液壓機CA-NC系列,它的液壓缸的定位精度為0.01mm,重復(fù)精度為小于0.01mm,模座的定位精度為0.1mm。

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