Luyện kim bột (Luyện kim bột, viết tắt là PM.Luyện kim bột là một công nghệ luyện kim trong đó bột kim loại (hoặc hỗn hợp bột kim loại và bột phi kim loại) được sử dụng làm nguyên liệu thô để tạo hình các sản phẩm hoặc vật liệu kim loại thông qua quá trình tạo hình, thiêu kết hoặc tạo hình nóng. Quá trình sản xuất luyện kim bột tương tự như quá trình sản xuất các sản phẩm gốm sứ, vì vậy người ta thường gọi phương pháp luyện kim bột là "phương pháp gốm kim loại".
Với sự phát triển nhanh chóng của mọi lĩnh vực đời sống, các yêu cầu khác nhau như thiết kế nhẹ và nhỏ gọn, ngày càng nhiều chi tiết trở nên phức tạp hơn, khiến quy trình đúc luyện kim bột phải đối mặt với nhiều thách thức hơn.
Với sự gia tăng lượng PM (kim loại nặng), các yêu cầu đối với quy trình chắc chắn sẽ trở nên khắt khe hơn. Là thiết bị quan trọng nhất trên dây chuyền sản xuất các bộ phận luyện kim bột, máy ép thủy lực tạo hình bột quyết định chất lượng của sản phẩm nén bột và hạn chế sự phát triển của ngành công nghiệp luyện kim bột ở Trung Quốc. Máy ép bột hiệu suất cao là sản phẩm của máy ép thủy lực tạo hình bột dựa trên công nghệ tỷ lệ điện thủy lực, nhưng công nghệ này vẫn đang ở trạng thái khóa.
Hiện nay, các nhà máy sản xuất luyện kim bột quy mô lớn đã nhập khẩu thiết bị và dây chuyền sản xuất tạo hình bột tiên tiến từ nước ngoài, nhưng chỉ nhập khẩu thôi thì chưa đủ để giải quyết vấn đề tận gốc. Do đó, tự phát triển thiết bị tạo hình bột công nghệ cao cũng là xu hướng phát triển lớn nhất trong ngành công nghiệp bột.
Quy trình tạo hình luyện kim bột
Tạo hình là một bước quan trọng trong quy trình luyện kim bột. Mục đích của việc tạo hình là để tạo ra một khối đặc có hình dạng, kích thước, mật độ và độ bền nhất định. Ép khuôn là phương pháp tạo hình cơ bản nhất.
Phương pháp ép khuôn có quy trình đơn giản, hiệu quả cao và thuận tiện cho sản xuất tự động. Tuy nhiên, sự phân bố áp suất của phương pháp này không đồng đều, dẫn đến mật độ của sản phẩm thô không đồng nhất, dễ bị nứt vỡ và gây ra sản phẩm lỗi.
a. Tính đồng nhất của sự phân bố mật độ của khối nén: Do khối bột chảy theo mọi hướng sau khi chịu ứng suất trong khuôn, nó tạo ra áp suất ngang vuông góc với thành khuôn. Áp suất ngang gây ra ma sát, dẫn đến sự giảm áp suất đáng kể theo chiều cao của khối nén.
Các biện pháp cải tiến: 1) Giảm ma sát, bôi dầu bôi trơn lên thành trong hoặc sử dụng khuôn có thành trong nhẵn hơn;
2) Phương pháp ép hai chiều được sử dụng để cải thiện sự không đồng đều về mật độ phân bố của các khối nén xanh;
3) Cố gắng giảm tỷ lệ chiều cao trên đường kính khi thiết kế khuôn.
b. Tính toàn vẹn khi tháo khuôn: do sự giãn nở đàn hồi của khuôn âm trong quá trình ép, khi loại bỏ áp lực, khối sản phẩm nén cản trở sự co lại đàn hồi của khuôn âm, và khối sản phẩm nén chịu áp lực hướng tâm, khiến khối sản phẩm nén chịu ứng suất cắt ngược trong quá trình tháo khuôn. Một số điểm yếu trên khối sản phẩm nén có thể bị phá hủy dưới ứng suất cắt nêu trên.
Các biện pháp cải tiến: Về cấu trúc, các bộ phận nên tránh tối đa các rãnh thành mỏng, rãnh sâu và hẹp, cạnh sắc, các gờ nhỏ và mỏng và các hình dạng khác.
Từ hai điểm trên, ta có thể mô tả sơ lược tác động của từng yếu tố riêng lẻ trong quá trình kiểm soát khuôn mẫu đến chất lượng sản phẩm, nhưng trong thực tế ứng dụng, các yếu tố ảnh hưởng lẫn nhau. Trong quá trình nghiên cứu, ta nhận thấy các yếu tố đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bao gồm:
1. Ảnh hưởng của áp suất tạo hình đến chất lượng phôi: lực ép có ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ. Sự giảm áp suất hiện có gây ra hiện tượng tách lớp và bong tróc trong quá trình ép, và các vết nứt xuất hiện ở mặt tiếp xúc của khối phôi sau khi tháo khuôn.
2. Ảnh hưởng của tốc độ ép đến chất lượng sản phẩm nén: Trong quá trình nén bột, tốc độ ép ảnh hưởng đến sự thoát khí từ các lỗ rỗng giữa các hạt bột, và ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng đều về mật độ của sản phẩm nén. Sự chênh lệch mật độ của sản phẩm nén càng lớn thì càng dễ xuất hiện các vết nứt.
3. Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến chất lượng sản phẩm nén: Trong quá trình ép, cần có thời gian giữ nhiệt thích hợp dưới áp suất ép tối đa, điều này có thể làm tăng đáng kể mật độ của sản phẩm nén.
Thiết bị đúc luyện kim bột hoàn toàn tự động mới được phát triển bởi Công ty TNHH Sản xuất Thiết bị Thủy lực Thành Đô Trịnh Tây được thiết kế như một thiết bị tiên phong trong nước, tích hợp những ưu điểm của máy ép cơ khí và máy ép thủy lực servo CNC.
Cơ cấu khuôn composite kiểu nổi của thiết bị có thể kiểm soát hiệu quả độ đồng nhất của sản phẩm và tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng. Trên cơ sở đáp ứng yêu cầu ép áp suất không đổi, cơ chế ép định hướng của máy ép cơ khí được bổ sung, không chỉ đóng vai trò là cơ chế giới hạn mà còn là cơ chế ép cố định. Sự bảo vệ hai lớp của quá trình ép và nén giúp cải thiện đáng kể độ chính xác của sản phẩm và hiệu quả sản xuất.
Cô Serafina
Điện thoại/WhatsApp/WeChat: 008615102806197
Thời gian đăng bài: 07/06/2021
