ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมสมัยใหม่ กระบวนการผลิตชิ้นส่วนโลหะอยู่ระหว่างการปรับปรุงใหม่ ในฐานะตัวแทนทั่วไป เกียร์โลหะผงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ภายในบ้าน รถยนต์ เครื่องจักรก่อสร้าง และสาขาอื่นๆ
บทความนี้จะใช้อุปกรณ์ลูกกลิ้งเป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์หลักการทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์เทคโนโลยีนี้ในโลกแห่งความเป็นจริง 1. หลักการผลิตของโลหะผสมผง โลหะผสมของผงเป็นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนผ่านการอัดผงโลหะและการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง และสามารถสืบย้อนไปถึงประวัติการผลิตลวดทังสเตนในปี 1909
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการตัดแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีนี้สามารถลดกระบวนการผลิตเกียร์จาก 12 รอบเหลือ 6-8 รอบ เพิ่มอัตราการใช้วัสดุเป็น 85%-95% และลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก เฟืองอุปกรณ์ดรัมส่วนใหญ่ทำจากผงที่มีธาตุเหล็ก (เพิ่มทองแดง นิกเกิล และองค์ประกอบอื่นๆ 1%-3%) ขึ้นรูปด้วยแรงดัน 400-800MPa และเผาในบรรยากาศป้องกันที่อุณหภูมิประมาณ 1120°C ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสามารถสูงถึง 6.8-7.2 ก./ซม.³ (ความหนาแน่นตามทฤษฎีของเหล็กบริสุทธิ์คือ 7.87 ก./ซม.) และความแม่นยำของรูปร่างฟันเป็นไปตามมาตรฐาน ISO ระดับ 8-9 ซึ่งเทียบเท่ากับการควบคุมความทนทานต่อฟันซี่เดียวในช่วง 20-40μm 2. ความสามารถในการปรับตัวทางเทคนิคของอุปกรณ์ดรัม โครงสร้างที่มีรูพรุนของเฟืองโลหะผง (ความพรุน 5%-15%) มีข้อดีคือสามารถกักเก็บน้ำมันตามธรรมชาติได้
ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าในระบบขับเคลื่อนดรัมของเครื่องซักผ้า ด้วยการบำบัดการซึมของทองแดงหรือน้ำมัน เกียร์จะทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 8000 ชั่วโมงที่ 1500 รอบต่อนาที และสามารถควบคุมการสึกหรอได้ภายใน 0.15 มม. คุณสมบัตินี้ทำให้เป็นเลิศในสภาวะสตาร์ท-ดับบ่อยครั้ง การใช้งานทางอุตสาหกรรมให้ความสำคัญกับการปรับประสิทธิภาพของวัสดุให้เหมาะสมมากขึ้น ในโครงการเปลี่ยนแปลงระบบส่งกำลังของโรงงานปูนซีเมนต์ ชุดเฟืองโลหะผงที่ใช้กระบวนการเผาผนึกแบบพิเศษมีอายุการใช้งานสูงกว่าเฟืองแบบเดิมถึง 1.8 เท่าที่อุณหภูมิทำงาน 70°C การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาของวัสดุแสดงให้เห็นว่าการกระจายตัวของการแพร่กระจายของคาร์ไบด์ภายในสูงถึง HRC 20-45 3. ข้อกำหนดการใช้งานและสถานะอุตสาหกรรม ข้อกำหนดการประกอบแนะนำให้ใช้การจับคู่การเปลี่ยนผ่าน H7/k6 และการควบคุมการรบกวนของการประกอบที่ 0.01-0.03 มม.
เมื่อใช้น้ำมันเกียร์สังเคราะห์ความหนืด ISO VG68 จำเป็นต้องเสริมสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง เช่น โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์เป็นประจำ คำเตือนความล้มเหลว เมื่ออุณหภูมิของกระปุกเกียร์เพิ่มขึ้นมากกว่า 3°C จากค่าพื้นฐาน หรือค่าความเร่งการสั่นสะเทือนเกิน 4 เมตร/วินาที² แนะนำให้บำรุงรักษาเชิงป้องกัน ตามสถิติของสาขาโลหะผสมผงของ China Steel Association ผลผลิตชิ้นส่วนโลหะผงในประเทศของเราจะสูงถึง 800,000 ตันในปี 2565 ซึ่งผลิตภัณฑ์เกียร์คิดเป็นประมาณ 35%
ในด้านยานยนต์ เทคโนโลยีนี้ประสบความสำเร็จในการผลิตกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์จำนวนมาก และแบรนด์เยอรมันก็สามารถเพิ่มความต้านความล้าของเกียร์ได้สำเร็จถึง 40% โดยใช้กระบวนการกดไล่ระดับ 4. การพัฒนาทางเทคโนโลยีและความท้าทายในทางปฏิบัติ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3 มิติได้เริ่มที่จะนำมารวมกับโลหะวิทยาผง และได้มีการทดลองผลิตเกียร์เพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีในห้องปฏิบัติการ โดยมีผลในการลดน้ำหนักถึง 25% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนอุปกรณ์และความเสถียรของกระบวนการ เทคโนโลยีนี้จึงยังไม่ได้ถูกนำไปใช้ในวงกว้าง การวิจัยทางอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าเกียร์โลหะวิทยาแบบผงยังคงจำเป็นต้องใช้ร่วมกับกระบวนการตีแบบดั้งเดิมในสถานการณ์ที่มีงานหนักมาก (>5 ตัน)
เทคโนโลยีการผลิตนี้ซึ่งมีต้นกำเนิดเมื่อร้อยปีที่แล้ว ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านความสมดุลระหว่างความแม่นยำและความแข็งแกร่ง เมื่อเราแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์ดรัม เกียร์ที่แวววาวด้วยความแวววาวของโลหะถือเป็นเพียงพิภพเล็ก ๆ ของการผลิตที่มีความแม่นยำทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่
