I. Kernherstellungsprozess von pulvermetallurgischen Zahnrädern:
1. PulverausrüstungDer Ausgangspunkt der Pulvermetallurgie ist die sorgfältige Aufbereitung von Metallpulvern. Zu den in der Produktion häufig verwendeten Metallpulvern gehören Pulver auf Eisen-, Kupfer- und Edelstahlbasis. Ihre Partikelgröße, Reinheit und Sphärizität bestimmen direkt die mechanischen Eigenschaften der Zahnräder.
Der Vorbereitungsprozess umfasst typischerweise: Zerstäubung:
Geschmolzenes Metall wird mit Hochdruckgas oder Wasser zerstäubt, um kugelförmige Pulver in Mikrometergröße zu bilden.
Reduktionspulverherstellung: Sauerstoff wird mithilfe eines Reduktionsmittels aus Metalloxiden entfernt, um hochreine Pulver zu erhalten;
Siebung und Klassierung: Präzisionssiebe dienen zur Sortierung der Pulverpartikelgrößen und sorgen so für eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung.
2. Mischprozess Um die Formleistung des Pulvers zu verbessern, müssen Metallpulver im Verhältnis mit Schmiermitteln wie Zinkstearat und Bindemitteln wie Phenolharz gemischt werden. Dieser Prozess wird mit einem dreidimensionalen Mischer durchgeführt, um eine dynamische und gleichmäßige Dispersion zu erreichen. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes Pulverteilchen gleichmäßig mit Additiven beschichtet wird und eine gute Fließfähigkeit und Plastizität für das anschließende Pressen und Formen gewährleistet wird.
3. Pressen und Formen: Das gemischte Pulver wird quantitativ in hochpräzise Formhohlräume gefüllt und unter hohem Druck von 200–800 MPa zu Zahnradrohlingen mit Anfangsfestigkeit gepresst. Zu den wichtigsten Aspekten dieser Phase gehören: Formpräzision: Verwendung von Hartlegierungs- oder Keramikformen mit kontrollierten Toleranzen von ±0,005 mm; Druckkontrolle: Das Pressen mit konstantem Druck wird durch eine Servopresse erreicht, um Risse zu vermeiden, die durch lokale Spannungskonzentration im Pulver verursacht werden; Entformungstechnologie: Stickstoff oder hydraulische Entformung wird verwendet, um die Integrität des Rohlings sicherzustellen.
4. Sintern und Verdichten Die gepressten Rohlinge werden in einem Ofen bei 1000–1300 °C gesintert. Bei Zahnrädern auf Eisenbasis findet unter einer Schutzatmosphäre aus Ammoniak-Zersetzungsgas (90 % N₂ + 10 % H₂) eine Diffusion zwischen Pulverpartikeln statt, um metallurgische Bindungen zu bilden, wodurch die Porosität von 30 % auf unter 5 % reduziert und die Festigkeit um das 5- bis 8-fache erhöht wird. Die Zhongshan Xiangyu Company ist mit 6 kontinuierlichen Sinteröfen und Edelstahl-Vakuumöfen ausgestattet, die das Temperaturprofil und die atmosphärische Umgebung genau steuern können, um den Sinteranforderungen verschiedener Legierungssysteme gerecht zu werden.
5. NachverfestigungsbehandlungWärmebehandlung: Abschreck- und Anlassverfahren (z. B. Aufkohlen und Abschrecken) werden verwendet, um eine Oberflächenhärte von HRC50-60 bei gleichzeitiger Beibehaltung der Kernzähigkeit zu erreichen; Endbearbeitung: CNC-Schleifen wird für die Oberflächenbearbeitung von Zahnrädern verwendet, mit einer Zahngenauigkeit bis zu ISO 6 und einer Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,8 μm; Oberflächenschutz: Galvanisieren (z. B. Vernickeln, Verzinken) oder Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Zahnräder wird eine Passivierungsbehandlung eingesetzt.
