Wolfram Powder Metallurgy - Verdichten
Wolframpulver wird durch zwei Hauptrouten zu einem Kompakt verfestigt: Einpressen von starren Matrizen (uniaxiales Pressen) eines isostatischen Pressens in flexiblen Formen (Verdichtung unter hydrostatischem Druck). Andere Techniken wie Pulverwalzen, Kaltflie?pressen, Sprengstoffverdichtung, Schlickerguss, Vibrationsverdichtung oder Metallspritzguss haben keine industrielle Bedeutung erlangt. ???????????? Wolfram-Pulver ist aufgrund seiner relativ hohen H?rte und schwierigen Verformung nicht leicht zu verdichten. Trotzdem wird in den meisten F?llen die Verdichtung ohne Schmiermittel durchgeführt, um eine Kontamination durch das Additiv zu vermeiden. Die resultierenden Presslinge sind im allgemeinen stark genug, so da? sie ohne Brechen gehandhabt werden k?nnen. Für die Bearbeitung des Teils muss es zuvor vorgesintert werden.
1.1 Stanzen. Das Pressen von Pulvern in starren Formen erfolgt entweder in mechanischen oder hydraulischen Pressen. Der Druck wird von oben oder von oben und unten angewendet (doppeltwirkende Pressen). Stanzen und Stempel werden aus Schnellarbeitsstahl oder (seltener) Hartmetall hergestellt. Mechanische Pressen (Presskr?fte bis 1 MN) werden für Kleinteile und hohe Produktionsraten eingesetzt. Sie erm?glichen eine h?here Ma?genauigkeit und eignen sich hervorragend für die Prozessautomatisierung. Hydraulische Pressen werden haupts?chlich für einfache Preforms verwendet. Gro?e Pressen mit bis zu 30 MN (3000t) Presskraft dienen zum Pressen von Blechen, die gewalzt werden sollen. Die Gr??e und Form des Pre?lings wird durch die Kapazit?t der Presse und auch durch die Geometrie des Teils begrenzt.
??????????Aufgrund der Reibung zwischen dem Pulver und der Düsenwand und der Beschaffenheit der Lastverteilung innerhalb der Düse ist die Pressdichte über dem gesamten Kompakt nicht gleich. Dies ist bei gro?en Teilen und gro?en Bauh?hen st?rker ausgepr?gt und kann zu Rissbildungen und / oder Verzerrungen des Presslings beim Sintern führen. Gro?e und kritische Teile werden daher h?ufig isostatisch gepre?t. ??????????Typische Verdichtungsdrücke liegen im Bereich von 200-400 MPa (2-4 t / cm2), k?nnen aber 1000 MPa (mit Hartmetallwerkzeugen und Stempeln) erreichen. Die Gründichte (Kompaktdichte) liegt im Bereich von 55 bis 65% der theoretischen Dichte (h?chstens 75%) und h?ngt von dem angewandten Druck, der Partikelgr??e, der Gr??enverteilung, der Partikelform und der Gr??e des Presslings ab. Es gibt mehrere theoretische Gleichungen, die die Gründichte und den angewandten Druck betreffen, aber in der Praxis werden empirische Beziehungen verwendet. ???????????
Die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Teilchengr?e und der Gründichte sowie der Druckfestigkeit der Pre?linge ist in Fig. 1 gezeigt. 5,31 für einen konstanten Druck. Obwohl die Gründichte mit einer durchschnittlichen Partikelgr?e von 1 bis 9 & mgr; m ansteigt, weist die Druckfestigkeit ein Maximum zwischen 3 und 61 & mgr; m auf. Dieses Maximum entspricht dem bevorzugten Teilchengr??enbereich für die meisten Wolframpresslinge.
1.2 Isostatisches Kaltpressen. Beim isostatischen Pressen wird das Pulver in faltbare Formen aus Kautschuk oder Elastomeren gefüllt und einem hydrostatischen Druck ausgesetzt. Der Druck liegt üblicherweise im Bereich von 200 bis 400 MPa. Durch den gleichm??igen Druck wird eine viel h?here Gleichm??igkeit der Dichte erreicht. Isostatisches Pressen hat in den letzten 30 Jahren viel Bedeutung gewonnen, da es im Vergleich zum Hartformpressen einige weitere wichtige Vorteile bietet: ??????????
* Niedrigerer Druck für eine bestimmte Dichte
????????????* H?here Festigkeit der Presslinge
????????????* Mehr freie Wahl in Dimension (Verh?ltnis von Durchmesser zu L?ngen).
????????????* Teile mit Hinterschneidungen und zurückspringenden Winkeln k?nnen gedrückt werden.
????????????Dünnwandige Rohre k?nnen hergestellt werden
????????????* Sehr large Teile k?nnen verdichtet werden.
Weniger pr?zise dimensionale Kontrolle und eine viel geringere Produktionsrate sind die beiden Hauptnachteile. ??????????
Isostatisches Pressen erfolgt durch zwei verschiedene Techniken: Beutelpressen oder Beutelpressen. Beim Beutelpressen wird das Pulver in flexible Formen gefüllt, die au?erhalb des Druckbeh?lters abgedichtet sind. Mehrere Formen (entweder von der gleichen Form oder von anderer Form) werden dann in eine Flüssigkeit, am h?ufigsten Wasser eingetaucht, und Druck wird isostatisch angewendet. Wetbag Pressing ist die h?ufigste Technik für die Herstellung von Schmieden oder Walzen führt, wo eine gleichm??ige und hohe grüne Dichte ist wichtiger als dimensionale Kontrolle. Nichtsdestoweniger wird das Beutelpressen auch für komplexere Geometrien und sogar für Nahtformteile verwendet. Die Gr??e des Teils ist durch die Gr??e des Druckbeh?lters begrenzt. Wolframbl?cke bis 1000 kg werden durch Beutelpressen hergestellt. ??????????
?Beim Trockensackpressen wird die elastomere Form im Druckbeh?lter fixiert. Die Form wird mit Pulver abgefüllt und mit einer Abdeckplatte versiegelt. Dann wird Druck zwischen der Form und der Beh?lterwand aufgebracht. Nach der Druckentlastung wird die Abdeckung entfernt und das Teil entfernt. Danach beginnt die Prozedur erneut. Druckbeh?lter mit sowohl oben als auch unten Platte sind im Einsatz, und erm?glichen eine schnellere Entfernung von kompakten. ??????????
Das Trockenbeutelpressen wird für Probenformen wie St?psel und hohe Produktionsmengen (Massenproduktion) verwendet. Jedoch kann nur ein Kompakt (mit einer spezifischen Form) zu einem Zeitpunkt gedrückt werden.
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