Esistono numerosi metodi per produrre ingranaggi, tra cui particolarmente importanti sono la dentatura, la fresatura e la brocciatura. Tuttavia, esiste un altro metodo di produzione: il processo di metallurgia delle polveri, che produce ingranaggi pressando polveri metalliche in forma. Gli ingranaggi della metallurgia delle polveri sono ampiamente utilizzati nei motori automobilistici, e il loro rapporto costo-efficacia è particolarmente notevole nella produzione di massa. Successivamente, daremo uno sguardo approfondito ai vantaggi e agli svantaggi degli ingranaggi per la metallurgia delle polveri.
Panoramica dei vantaggi:
- Il processo di produzione degli ingranaggi della metallurgia delle polveri è relativamente semplice e riduce i passaggi non necessari.
- Questo processo ha un tasso di utilizzo del materiale molto elevato, superiore al 95%, riducendo efficacemente i costi.
- Poiché gli ingranaggi realizzati con metallurgia delle polveri vengono pressati mediante stampi, la loro ripetibilità è eccellente; un singolo stampo può stampare da decine di migliaia a centinaia di migliaia di grezzi per ingranaggi di alta qualità.
- Il metodo della metallurgia delle polveri consente l'integrazione di più componenti in un unico pezzo, migliorando l'efficienza produttiva.
- La densità del materiale degli ingranaggi per la metallurgia delle polveri può essere controllata e regolata in base alle esigenze.
- Durante il processo di pressatura, per garantire che i pezzi grezzi possano essere espulsi senza problemi dallo stampo, la rugosità della superficie di lavoro dello stampo viene attentamente progettata, garantendo la qualità degli ingranaggi formati.
Svantaggi:
Il processo di metallurgia delle polveri è generalmente adatto alla produzione su larga scala, con lotti di almeno 5.000 pezzi per sfruttarne appieno i vantaggi.
La capacità di pressatura della pressa impone alcuni limiti sulle dimensioni degli ingranaggi. Le presse hanno generalmente pressioni che vanno da poche tonnellate a diverse centinaia di tonnellate e la gamma di diametri applicabili è sostanzialmente limitata a 110 millimetri.
Gli ingranaggi della metallurgia delle polveri presentano alcune limitazioni strutturali. A causa delle caratteristiche dello stampaggio e degli stampi, questo processo non è molto adatto per la produzione di ingranaggi a vite senza fine, ingranaggi a spina di pesce o ingranaggi elicoidali con angolo dell'elica superiore a 35 gradi. Per gli ingranaggi elicoidali, si consiglia di mantenere l'angolo dell'elica entro 15 gradi.
Anche lo spessore degli ingranaggi della metallurgia delle polveri è alquanto limitato. La profondità della cavità dello stampo e la corsa della pressa devono essere almeno da 2 a 5 volte lo spessore dell'ingranaggio, considerando anche l'uniformità della densità verticale dell'ingranaggio, rendendo cruciale la scelta dello spessore dell'ingranaggio.
Successivamente, introdurremo brevemente i concetti di base, le caratteristiche del processo e il flusso del processo della metallurgia delle polveri.
La metallurgia delle polveri è una tecnologia che utilizza metalli o polveri metalliche (a volte comprese polveri non metalliche) come materie prime per produrre materiali metallici, materiali compositi e relativi prodotti mediante formatura e sinterizzazione. I suoi prodotti sono diversi, inclusi utensili da taglio in ferro-acciaio, carburi cementati, materiali magnetici e altro ancora. La caratteristica dell'industria della metallurgia delle polveri risiede nella densità controllabile dei suoi prodotti, nella grana fine, nella microstruttura uniforme e nell'elevato tasso di utilizzo delle materie prime superiore al 95%, di cui solo il 40-50% richiede lavorazione. Inoltre, questo processo è adatto alla preparazione di metalli difficili da fondere, ceramiche e materiali nucleari.
In termini di flusso di processo, coinvolge innanzitutto la fase di produzione delle polveri, che produce polveri da materie prime attraverso la riduzione dell'ossido o metodi meccanici. Quindi, attraverso la formatura, la sinterizzazione e altre fasi, vengono infine prodotti gli ingranaggi desiderati mediante la metallurgia delle polveri.
