Aplikácia medi v práškovej metalurgii

Aplikácia medi v práškovej metalurgii

Dôležitá a charakteristická aplikácia medeného prášku spočíva v oblasti práškovej metalurgie. Materiály v tejto oblasti práškovej metalurgie sa nezískavajú tavením a odlievaním, napr.: disperzne spevnený Cu-Al2O3 sa používa na spevnenie a výrobu zváracích elektród (používaných v automobiloch a iných priemyselných oblastiach), W-Cu a Mo Cu sú tiež používané v oblasti tepelného manažmentu elektronických komponentov. Takéto materiály musia kontrolovať svoju pórovitosť. Samomazné ložiská a filtre sú typickými aplikáciami v oblasti práškovej metalurgie. Tieto materiály vyžadujú správnu kontrolu pórovitosti, aby sa dosiahol vynikajúci mazací účinok s obsahom oleja. Nasleduje stručný úvod do využitia medi v práškovej metalurgii.

Primárnou aplikáciou medeného prášku je zmiešanie medeného a cínového prášku na výrobu bronzových častí. Začiatkom 20. rokov minulého storočia začala spoločnosť Metal Refinement (USMR), ktorá sa nachádza v autonómnej oblasti Cartwright v New Jersey, vyrábať elektrolytický medený prášok. Táto továreň má malú plochu a veľký katódový kúpeľ. V období špičkovej produkcie má prášková továreň asi 455 ton medeného prášku mesačne. V polovici-1980 rokov boli taviace a elektrolytické rafinérie nútené zatvoriť. V dôsledku zatvorenia závodu Kartlett, hoci sa niektoré podniky pokúšali vyrábať elektrolytický medený prášok, Spojené štáty už nevyrábali elektrolytické medené práškové produkty. Dnes sa elektrolytický medený prášok vyrába v Európe, Japonsku, Rusku, Indii a Južnej Kórei. Guangdong Dahong New Materials vďaka výskumu zistil, že častice elektrolytického prášku medi majú dendritické vlastnosti. Úpravou procesu je sypká hustota menšia ako 1 g/cm3 a sila v surovom stave je viac ako 35 MP. Úpravou procesu usadzovania a následnej úpravy prášku možno zvýšiť objemovú hmotnosť.

Zhongwei dokáže presne vyrábať medený prášok s guľovitým alebo nepravidelným tvarom pomocou procesu rozprašovania vody a plynu a redoxnej metódy. Fyzikálne vlastnosti atomizovaného prášku (ako je sypká hustota, tekutosť, veľkosť častíc a pevnosť v surovom stave) súvisia s podmienkami procesu, ako sú špecifické prísady, teplota tavenia, tlak atomizácie, redukčná teplota a dodatočná úprava prášku. Prášok, ktorý prešiel oxidačno-redukčným testom, má stredný priemer 10 mikrónov, sypkú hustotu menšiu ako 1,5 g/cm3 a hustotu v surovom stave väčšiu ako 20 MP. Veľkosť častíc a teplota redukcie atomizovaného prášku sú kľúčovými faktormi na určenie práškového produktu. Zhongwei presne zistil, že vlastnosti atomizovaného redoxného prášku sú v podstate rovnaké ako vlastnosti elektrolytického medeného prášku pri aplikácii. Rozdiel v aplikácii je v tom, že je potrebný dendritický prášok a veľmi nízka sypná hustota.

Spracovanie samomazného medeného cínového základového olejového ložiska (s vnútornými pórmi) je unikátnou vlastnosťou práškovej metalurgie. Takéto ložiská sú spekané na určitú hustotu a obsah pórového oleja môže dosiahnuť 10-30 percent . Tieto ložiská vyžadujú pravidelné mazanie, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka počas životného cyklu zariadenia. V roku 1920 boli samomazné ložiská prvýkrát použité v automobilovom priemysle Buick. Využitie v iných odvetviach je značné, čím sa mení odvetvie vybavenia domácností. Výroba samomazných ložísk spotrebuje asi 55 percent produkcie medeného prášku. Ložiská Cu Pb a Cu Pb Sn sa používajú v automobiloch, turbínach, axiálnych podložkách a zariadeniach priemyselných čerpadiel. Oceľový zadný materiál nahradil liate a kované bronzové ložiská. Prášok je pokrytý oceľovým substrátom a určitá hustota sa dosahuje spekaním a valcovaním. Pórovitosť konečného produktu je menšia ako 0,25 percenta.

Mosadzný prášok a prášok zliatiny niklu a striebra sa vyrábajú atomizáciou. Obsah zinku v mosadznom prášku je 10 až 30 percent a niekedy sa na zlepšenie mechanických vlastností pridáva olovo. Mosadzný prášok sa používa v zámkoch, ukazovateľoch prístrojov a hnacích zariadeniach. Pre svoju krásnu farbu sa mosadz používa na ozdobné kovové medaily. V ramenách robotov sa nedávno začali používať diely z mosadznej práškovej metalurgie s hmotnosťou 2,6 kg. Pevnosť v ťahu a predĺženie spekaných dielov s hustotou spekania 7,7 g/cm3 dosiahli 193 MPa a 14 percent.

V roku 2002 sa podľa presných údajov spotreba medeného prášku vo svete odhadovala na 59 000 až 64 000 ton, 22 000 ton v Severnej Amerike, 18 000 ton v Európe a 4 500 ton v iných krajinách. Asi 55 percent medeného prášku sa používa na bronzové diely, 13 percent sa zmieša so železným práškom na výrobu dielov z práškovej metalurgie, 12 percent sa používa na penetračný spekací prášok, 10 percent sa používa na mosadz a 10 percent sa používa na iné aplikácie, ako napr. ako trecie materiály, chémia, W-Cu a Mo Cu ťažké kovy, nátery, farby, pasty a atramenty. Veľký počet dielov P/M ukazuje, že proces P/M má veľký potenciál a kreativitu pre použitie materiálov na báze medi.

Podľa súčasnej vývojovej situácie je prášok s veľkosťou častíc menšou ako 10 μm vhodný na výrobu kovových práškových vstrekovaných dielov. Medený prášok môže byť vyrobený do MIM komunikačných medicínskych, MIM inteligentných opotrebovaných a MIM automobilových dielov so zložitým tvarom pomocou procesu vstrekovania kovového prášku. Tento produkt má dobrú vodivosť a tepelnú vodivosť. Môžeme použiť vysoko čistý medený prášok na zlepšenie vodivosti a tepelnej vodivosti zvýšením konečnej hustoty dielov. Proces vstrekovania kovového prášku môže zlepšiť hustotu medeného prášku a podľa toho sa zlepší vodivosť a tepelná vodivosť produktu.

Ďalšie informácie o medi v oblasti práškovej metalurgie získate od profesionálneho tímu pre presnosť zhongwei!