Verbetering van poedermetallurgieprocessen met POLYOX™
Veel metalen onderdelen, gereedschappen en apparatuur die in de auto-, lucht- en ruimtevaart- en landbouwindustrie worden gebruikt, worden gemaakt met behulp van poedermetallurgie. Poedermetallurgie is een duurzamer proces dat fabrikanten voordelen biedt op het gebied van nauwkeurigheid, lagere kosten, minder afval en hogere productiesnelheden dan andere processen voor het vormen van metalen onderdelen, zoals het gieten van vloeibaar metaal.
Tijdens het poedermetallurgieproces worden elementaire metaal- of metaallegeringspoeders gecombineerd met additieven zoals bindmiddelen en smeermiddelen om ze te verdichten in mallen of matrijzen. Dit wordt gevolgd door een vormingsproces om compacte deeltjes te creëren, ook wel groene lichamen genoemd, die de beoogde vorm van het onderdeel hebben, maar een lage mechanische sterkte. Een sinterstap rondt het proces af en verbindt de metaaldeeltjes metallurgisch net onder hun smeltpunt. De gesinterde deeltjes produceren een eindproduct dat sterker en dichter wordt na afkoeling. Een vereenvoudigd overzicht van de processtroom in de poedermetallurgie is hieronder weergegeven.
Hoewel smeermiddel- en bindmiddeladditieven qua gewicht slechts een klein deel uitmaken van het poedermetallurgieproces, spelen ze een belangrijke rol in het succes ervan. De smeermiddeladditieven zijn cruciaal tijdens het verdichten om ervoor te zorgen dat metaaldeeltjes gemakkelijk op hun plaats glijden. Smeermiddelen dragen ook bij aan een schone scheiding van de mallen of matrijzen na het persen. Het bindmiddel is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de compacts voldoende mechanische sterkte hebben (in deze fase aangeduid als groene sterkte) om hun vorm te behouden tot de volgende sinterstap.
Sommige onderdelen die met poedermetallurgie worden gemaakt, kunnen complex gevormd of dunwandig zijn. Het is daarom bijzonder belangrijk om hoogwaardige smeermiddel- en bindmiddeladditieven te gebruiken om ervoor te zorgen dat deze compacts niet vervormen vóór het sinteren. De best presterende additieven zorgen ervoor dat vele soorten onderdelen betrouwbaar en nauwkeurig kunnen worden gevormd met behulp van poedermetallurgie, met uitstekende kwaliteit en efficiëntie.
POLYOX™-additieven voor poedermetallurgie
POLYOX™ zijn thermoplastische polyethyleenoxidepolymeren met een hoog moleculair gewicht die dienen als ideale bindmiddelen en smeermiddelen voor poedermetallurgieprocessen. POLYOX™ heeft verschillende belangrijke eigenschappen die het perfect maken voor het poedermetallurgieproces:
Binding
POLYOX™ heeft een zeer hoge bindingsefficiëntie voor metaalpoeders, wat zorgt voor een hogere beginsterkte van verdichtingen na verdichting en minder afkeur door scheuren en breuken. Deze eigenschap maakt het ook mogelijk om nauwkeurigere geometrieën voor metalen onderdelen te vormen. POLYOX™ kan ook helpen bij het voorkomen van segregatie die kan optreden tijdens het sinteren van metaalpoeders op basis van legeringen.
Lubricity
POLYOX™ polymeren geven metaalpoeders een hoge smerende werking, waardoor de hechting en wrijving tussen poederdeeltjes afneemt en verdichting gemakkelijker wordt met een lager energieverbruik. Deze smerende werking zorgt ook voor minder slijtage van de matrijzen en een eenvoudigere uitwerping van het onderdeel uit de matrijs of mal. Hierdoor is er minder behoefte aan klassieke smeermiddelen.
Thermoplasticity
Omdat POLYOX™ een thermoplastisch polymeer is, is het flexibel genoeg om te worden gebruikt in vele vormmethoden, zoals isotactisch en mechanisch persen, thermoplastische extrusie en spuitgietprocessen. POLYOX™ vereist bovendien relatief lage temperaturen (90°C–120°C) om een schone verbranding te garanderen met weinig tot geen neiging tot verkoling en asvorming.
Water Solubility
POLYOX™ is gemakkelijk oplosbaar in water en sommige organische oplosmiddelen zoals alcohol. Door POLYOX™ uit voorgebakken compacts te wassen, kunnen poedermetallurgiefabrikanten minder energie-intensieve methoden gebruiken om het bindmiddel uit de compact te verwijderen vóór het bakken.
Verschillende POLYOX™-kwaliteiten komen in aanmerking voor poedermetallurgieprocessen. Deze worden hieronder vermeld, evenals de aanbevolen gebruiksdoses per toepassing. Over het algemeen is het molecuulgewicht gelijk aan de smelttemperatuur van POLYOX™. Als een lagere uitbrandtemperatuur nodig is, dient daarom een kwaliteit met een lager molecuulgewicht te worden gekozen.
Bind- en smeermiddeladditieven zijn essentieel voor de nauwkeurigheid en efficiëntie van poedermetallurgieprocessen, waar ze direct van invloed zijn op de integriteit en kwaliteit van de afgewerkte onderdelen. POLYOX™ biedt de nodige bindende, smerende en reologiemodificerende eigenschappen aan poedermetallurgiecompacten, wat een zeer efficiënte productie van onderdelen van verschillende vormen, diktes en complexiteit mogelijk maakt. Bovendien biedt POLYOX™ fabrikanten in de poedermetallurgie flexibiliteit en gemak bij het verwijderen vóór het sinteren, omdat het schoon en bij lage temperaturen kan worden verbrand of met water of alcohol kan worden uitgewassen.
Klik hieronder om een monster van POLYOX™ aan te vragen voor gebruik in uw poedermetallurgieproces.
