O processo de fabricação de engrenagens de metalurgia do pó depende principalmente da prensagem do pó + sinterização para obter uma modelagem quase final. Comparado com a usinagem tradicional, tem as vantagens de alta utilização de material, baixo custo de produção e adequação para produção em massa. As etapas específicas são as seguintes:
1. Preparação de Pó Bruto e Design de Fórmula
Esta é a etapa fundamental que determina o desempenho do equipamento. A composição do pó deve ser selecionada com base nas condições de operação da engrenagem (carga, velocidade, requisitos de resistência ao desgaste).
Pós principais: Pós de ferro comuns (como pó de ferro reduzido e pó de ferro atomizado com água) são usados como base. Para melhorar a resistência e a resistência ao desgaste, pode-se adicionar pó de cobre ou pó de níquel; para propriedades autolubrificantes, pode-se adicionar pó de grafite (formando grafite livre após a sinterização).
Aditivos auxiliares: São adicionados lubrificantes/ligantes como estearato de zinco e parafina. Eles servem para melhorar a fluidez do pó para facilitar o enchimento do molde e reduzir o atrito entre o pó e o molde para prolongar a vida útil do molde.
Processo de mistura: Todos os componentes em pó são colocados em um misturador (como um misturador tipo V ou misturador cônico) para mistura uniforme. O tempo de mistura é normalmente de 10 a 60 minutos para garantir uma distribuição consistente e evitar diferenças locais de desempenho.
Sinterização (Processo de Cura Crítica)
A sinterização é a etapa central da conversão do verde em corpos sinterizados com resistência metálica, e a difusão e fusão atômica ocorrem entre as partículas de pó por meio de aquecimento em alta temperatura para formar ligações metalúrgicas.
Equipamento de sinterização: use forno de sinterização contínua ou forno de sinterização tipo pushrod, que é dividido em zona de pré-aquecimento, zona de alta temperatura e zona de resfriamento, que pode atingir produção contínua.
Atmosfera de sinterização: Deve ser feita em atmosfera protetora para evitar a oxidação do pó. As atmosferas comuns incluem:
Atmosfera redutora: hidrogênio, gás de decomposição de amônia (75% H₂+25% N₂), adequado para engrenagens à base de pó de ferro;
Atmosfera inerte: nitrogênio, argônio, adequado para engrenagens de liga em pó contendo cobre e níquel.
Parâmetros de sinterização:
Temperatura: A engrenagem da base de pó de ferro é geralmente 1100-1250°C;
Tempo: O tempo de preservação em alta temperatura é de 30-120 minutos, se o tempo for muito curto, a combinação metalúrgica é insuficiente e a resistência é insuficiente; Muito tempo pode facilmente levar a grãos grossos e reduzir a tenacidade.
Mudanças pós-sinterização: O verde encolherá ligeiramente (geralmente 5%-15%), reduzirá o volume, aumentará a densidade e aumentará muito a resistência e a dureza.
Imersão em óleo: Coloque a engrenagem no óleo lubrificante, use a ação capilar para fazer o óleo penetrar nos poros internos da engrenagem, obtenha autolubrificação, reduza o ruído operacional e o desgaste, frequentemente usado em engrenagens de transmissão e engrenagens de redução.
Tratamento térmico: Se a engrenagem exigir alta dureza e alta resistência ao desgaste, ela pode ser carburizada e temperada, carbonitretação e outros tratamentos térmicos, e a dureza superficial pode atingir HRC 58-62, e o núcleo permanece resistente para evitar fratura por impacto.
Usinagem: Para engrenagens de alta precisão (como graus ISO 5-7), a retificação de engrenagens também é necessária após o acabamento para corrigir erros de formato dos dentes e atender às necessidades de transmissão de alta velocidade e alta precisão.
Tratamento de superfície: De acordo com as necessidades de prevenção da ferrugem, podem ser realizados escurecimento, galvanização, fosfatização e outros tratamentos.
6. Inspeção e embalagem
Inspeção de Qualidade: Os itens de inspeção incluem precisão do formato do dente, tolerâncias dimensionais, densidade, dureza, resistência à tração e defeitos cosméticos (como rachaduras, porosidade, dentes perdidos) para garantir a conformidade com os requisitos do cliente.
Embalagem para armazenamento: As engrenagens qualificadas são colocadas no armazém após embalagem antiferrugem, aguardando que saiam da fábrica
A sinterização é a etapa central da conversão do verde em corpos sinterizados com resistência metálica, e a difusão e fusão atômica ocorrem entre as partículas de pó por meio de aquecimento em alta temperatura para formar ligações metalúrgicas.
Equipamento de sinterização: use forno de sinterização contínua ou forno de sinterização tipo pushrod, que é dividido em zona de pré-aquecimento, zona de alta temperatura e zona de resfriamento, que pode atingir produção contínua.
Atmosfera de sinterização: Deve ser feita em atmosfera protetora para evitar a oxidação do pó. As atmosferas comuns incluem:
Atmosfera redutora: hidrogênio, gás de decomposição de amônia (75% H₂+25% N₂), adequado para engrenagens à base de pó de ferro;
Atmosfera inerte: nitrogênio, argônio, adequado para engrenagens de liga em pó contendo cobre e níquel.
Parâmetros de sinterização:
Temperatura: A engrenagem da base de pó de ferro é geralmente 1100-1250°C;
Tempo: O tempo de preservação em alta temperatura é de 30-120 minutos, se o tempo for muito curto, a combinação metalúrgica é insuficiente e a resistência é insuficiente; Muito tempo pode facilmente levar a grãos grossos e reduzir a tenacidade.
Mudanças pós-sinterização: O verde encolherá ligeiramente (geralmente 5%-15%), reduzirá o volume, aumentará a densidade e aumentará muito a resistência e a dureza.
Imersão em óleo: Coloque a engrenagem no óleo lubrificante, use a ação capilar para fazer o óleo penetrar nos poros internos da engrenagem, obtenha autolubrificação, reduza o ruído operacional e o desgaste, frequentemente usado em engrenagens de transmissão e engrenagens de redução.
Tratamento térmico: Se a engrenagem exigir alta dureza e alta resistência ao desgaste, ela pode ser carburizada e temperada, carbonitretação e outros tratamentos térmicos, e a dureza superficial pode atingir HRC 58-62, e o núcleo permanece resistente para evitar fratura por impacto.
Usinagem: Para engrenagens de alta precisão (como graus ISO 5-7), a retificação de engrenagens também é necessária após o acabamento para corrigir erros de formato dos dentes e atender às necessidades de transmissão de alta velocidade e alta precisão.
Tratamento de superfície: De acordo com as necessidades de prevenção da ferrugem, podem ser realizados escurecimento, galvanização, fosfatização e outros tratamentos.
6. Inspeção e embalagem
Inspeção de Qualidade: Os itens de inspeção incluem precisão do formato do dente, tolerâncias dimensionais, densidade, dureza, resistência à tração e defeitos cosméticos (como rachaduras, porosidade, dentes perdidos) para garantir a conformidade com os requisitos do cliente.
Embalagem para armazenamento: As engrenagens qualificadas são colocadas no armazém após embalagem antiferrugem, aguardando que saiam da fábrica
