Processo di personalizzazione degli ingranaggi per la metallurgia delle polveri
2026,01,24
Il processo di produzione degli ingranaggi mediante metallurgia delle polveri si basa principalmente sulla pressatura e sinterizzazione delle polveri per ottenere una modellatura quasi netta. Rispetto alla lavorazione tradizionale, presenta i vantaggi di un elevato utilizzo del materiale, bassi costi di produzione e idoneità alla produzione di massa. I passaggi specifici sono i seguenti:
1. Preparazione della polvere grezza e progettazione della formula Questo è il passaggio fondamentale che determina la prestazione dell'ingranaggio. La composizione della polvere deve essere selezionata in base alle condizioni operative dell'ingranaggio (carico, velocità, requisiti di resistenza all'usura). Polveri principali: Come base vengono utilizzate le comuni polveri di ferro (come polvere di ferro ridotta e polvere di ferro atomizzata con acqua). Per migliorare la robustezza e la resistenza all'usura è possibile aggiungere polvere di rame o polvere di nichel; per le proprietà autolubrificanti è possibile aggiungere polvere di grafite (formando grafite libera dopo la sinterizzazione). Additivi ausiliari: vengono aggiunti lubrificanti/leganti come stearato di zinco e paraffina. Servono a migliorare la scorrevolezza della polvere per facilitare il riempimento dello stampo e a ridurre l'attrito tra la polvere e lo stampo per prolungarne la durata. Processo di miscelazione: tutti i componenti della polvere vengono posti in un mixer (come un mixer di tipo V o un mixer conico) per una miscelazione uniforme. Il tempo di miscelazione è generalmente di 10-60 minuti per garantire una distribuzione uniforme ed evitare differenze di prestazioni locali. Sinterizzazione (processo di polimerizzazione critica)
La sinterizzazione è la fase fondamentale della conversione del verde in corpi sinterizzati con resistenza metallica e la diffusione e fusione atomica avviene tra le particelle di polvere attraverso il riscaldamento ad alta temperatura per formare legami metallurgici.
Attrezzature di sinterizzazione: utilizzare un forno di sinterizzazione continuo o un forno di sinterizzazione del tipo pushrod, suddiviso in zona di preriscaldamento, zona ad alta temperatura e zona di raffreddamento, che può ottenere una produzione continua.
Atmosfera di sinterizzazione: deve essere eseguita in atmosfera protettiva per evitare l'ossidazione della polvere. Le atmosfere comuni includono:
Atmosfera riducente: gas di decomposizione di idrogeno e ammoniaca (75% H₂+25% N₂), adatta per ingranaggi a base di polvere di ferro;
Atmosfera inerte: azoto, argon, adatta per ingranaggi in polvere di leghe contenenti rame e nichel.
Parametri di sinterizzazione:
Temperatura: l'ingranaggio base in polvere di ferro è solitamente 1100-1250°C;
Tempo: il tempo di conservazione ad alta temperatura è di 30-120 minuti, se il tempo è troppo breve, la combinazione metallurgica è insufficiente e la resistenza è insufficiente; Un tempo troppo lungo può facilmente portare a grani grossolani e ridurre la tenacità.
Modifiche post-sinterizzazione: il verde si restringerà leggermente (generalmente 5%-15%), ridurrà il volume, aumenterà la densità e aumenterà notevolmente la resistenza e la durezza.
Immersione nell'olio: inserire l'ingranaggio nell'olio lubrificante, utilizzare l'azione capillare per far penetrare l'olio nei pori all'interno dell'ingranaggio, ottenere l'autolubrificazione, ridurre il rumore di funzionamento e l'usura, spesso utilizzato negli ingranaggi di trasmissione, riduttori.
Trattamento termico: se l'ingranaggio richiede elevata durezza ed elevata resistenza all'usura, può essere carburato e temprato, carbonitrurazione e altri trattamenti termici e la durezza superficiale può raggiungere HRC 58-62 e il nucleo rimane duro per evitare fratture da impatto.
Lavorazione: per gli ingranaggi ad alta precisione (come i gradi ISO 5-7), è necessaria anche la rettifica degli ingranaggi dopo la finitura per correggere gli errori di forma dei denti e soddisfare le esigenze di trasmissione ad alta velocità e alta precisione.
Trattamento superficiale: A seconda delle esigenze di antiruggine si possono effettuare trattamenti di annerimento, zincatura, fosfatazione ed altri.
6. Ispezione e imballaggio
Ispezione di qualità: gli elementi di ispezione includono l'accuratezza della forma dei denti, le tolleranze dimensionali, la densità, la durezza, la resistenza alla trazione e i difetti estetici (come crepe, porosità, denti mancanti) per garantire la conformità ai requisiti del cliente.
Imballaggio in magazzino: gli ingranaggi qualificati vengono messi in magazzino dopo l'imballaggio antiruggine, in attesa che lascino la fabbrica
