P / M множество возможностей с учетом меняющихся конструкции двигателя - Материалы - технологии металлического порошка
"Любые изменения в конструкции двигателя является возможность для порошковой технологии металлов", прокомментировал Эккарт Шнайдер, директор по управлению продуктами-Powertrain, GKN агломерата металлам, в недавнем интервью Дизель "Прогресс". "Двигатель конструкции продолжают развиваться на более высокий уровень производительности, но каждый, связанные с производительностью решение должен принимать во внимание экономические компромиссы. Анализ затрат является неотъемлемой частью процесса проектирования и технологии металлического порошка является проверенным недорогая альтернатива".
Металлического порошка может быть почти чистая форма технологий, что требует очень мало обработки, или нетто-формы технологии, не требующие механической обработки. Достижения в недорогих, зеленый обработки и высокой плотности теплой уплотнения (которое состоится до спекания) дают возможность для решения еще более сложной, более высоко подчеркнул компонентов P / M методов производства.
P / M практиков, как GKN агломерата металлов в настоящее время изготовления деталей с плотностью приближается 7,3 грамма на кубический сантиметр с помощью одного теплого прессования и спекания техники, что значительно повышает механические свойства компонентов. В то время как десять лет назад текучести в диапазоне от 600 МПа для условно спеченного P / M частей и компонентов, сегодня может иметь предел текучести 1000 МПа и выше. При формировании классов порошок, эта цифра в 900 до 1500 МПа диапазон.
"Это огромная площадка для пошива сплавов. Можно даже создать текучести 2000 МПа, но вы всегда приходится учитывать обрабатываемость результате часть, когда конкретное применение требует", объяснил Шнайдер. Постоянное улучшение механических свойств приносит более сильно загруженных узлов и систем в пределах возможностей порошок металла.
"Сейчас у нас намного больше возможностей для дизельного двигателя", сказал Шнайдер в GKN. "Там, конечно, необходимость повышенной прочности с дизельным приложений. Горения значительно выше давления современное состояние дизельного двигателя с непосредственным технологии инъекции делают по более сложной задачей, но Есть еще много возможностей".
Одним из компонентов группы выделены высокий потенциал систем двигателя сроки, Schneider верит. P / M имеет широкое применение сроков таких компонентов, как блоки и звездочки на двигателях с искровым зажиганием. В Европе, тенденция к дизелей является система привода времени цепи и звездочек может быть произведено с порошком поковок. Прямая передача Системы с сроки были разработаны в последнее время и, возможно, растет популярность для небольших двигателей. Прямые и винтовых передач также имеют высокие P / M потенциальные механизмы балансировки вала.
Металлический порошок винтовых передач имели лишь ограниченный успех в прошлом, но и последние достижения в области CNC уплотнения прессы и многих плитами инструмент технологии делают их более реальным сегодня.
Хотя мы и переход к более глобальной технологической базы, Есть еще значительные различия в подходах. И в рамках региональных рынков, различных сегментов рынка придерживаться статус-кво. Например отметил Шнайдер является то, что обычные ковка стала преобладающей процесс, используемый в Европе и до сих пор находится место жительства ". Прямо обычных поковок приходится почти 100 процентов доли рынка в дизельном топливе. Тем не менее, порошок поддельных шатуны чрезвычайно распространены в двигателях бензина в США, и, если ГМ сделал небольшой дизели, они очень хорошо, возможно, порошок поддельных шатунов.
"Существует еще большим потенциалом для порошка поддельных шатуны в европейских дизелей, а также затрат, а также технические преимущества применения последних лучшие в своем классе технологии ковки являются очевидными и убедительными," сказал Шнайдер. "Мы можем адаптировать именно сплавов для требуемой прочности и производительности. И вот однажды у нас есть успешное применение, рынок может за этим последовать быстро.
AP / M приложение, которое было очень хорошо воспринято на рынке является основным коленчатого вала крышки подшипников. Первоначальный успех пришел в США и распространение первых в Европе, а затем в Японию. Но теперь появился новый поворот. Черные сплава основе порошка металлическими вставками станине в настоящее время брошены в алюминиевые блоки двигателей. Они выступают в качестве поверхности для спаривания основных несущих и шапки обеспечить коленчатого вала в блок. Традиционно эти вставки были станина из чугуна. Теперь они мигрируют в P / M технологии
Станина вставки увеличения текучести литье, на месте, и обеспечить жесткий, высокопрочный поддержку коленчатого вала. Из сплава могут быть приспособлены точно и вставки очень близко-сеть формы, есть много меньшую потребность в обработке. Кроме того, сплав оптимизирован для двойного материала (алюминий и P / M сталь) обрабатываемость.
Черные вставки, в сочетании с блоком из алюминиевого сплава, производит обработку состояние очень похоже на прервал вырезать, что хаос в простой механической обработки мире. Внедрение индивидуальных сплава значительно облегчает эту потенциальную проблему.
Шнайдер объяснил, что сплав предлагает свойств, необходимых для высокой производительности при его применении окружающей среды, сохраняя свою механическую в процессе производства: "Мы взяли за основу наш опыт из основных подшипников крышки и передал ее для производства станине вставки", сказал он.
Если коленчатый вал может быть обеспечено с порошком металлическими вставками и шапки, а как вал? "Мы делаем это на бензиновых двигателей с P / M алюминий", сказал Шнайдер, "это очень хорошо, возможно применение для дизелей. В один момент, алюминия P / M стало слишком дорого, но она переживает возрождение с этим приложением ".
Еще один интересный проект связан собрал вал конструкция, в которой шахты, которая сама, производится из прецизионных стальных труб и камеры крышки изготовлены из металлического порошка родила долек имеет геометрические функции, как пазом или сплайн, который закрывает долей в место на валу. Другие присоединения такие идеи, как пайки, запрессовки, или склеиванием также рассматривается.
"Это все о привлечении нетто-формы P / M доли на шахте. На данный момент все усилия направлены на сокращение или ликвидацию окончательного шлифования путем изготовления идеально чистый-формы металлического порошка доли; 'Шнайдер отметил.
Металлический порошок алюминия роторов масляного насоса имеют потенциал для замены порошка роторов стальной. Шнейдер считает, выше эффективность накачки может быть достигнута без изменения основной конструкции насоса. Если сравнивать типичные материал алюминиевый корпус со своим коллегой стали, существует заметная разница в термическом расширении. С стальная конструкция, существует правило, выше, осевые и радиальные утечки / назад потока потерь.
Таковы лишь некоторые из наиболее захватывающих P / M ведется проектов; Существуют и многие другие в настоящее время в производстве или в стадии разработки, в том числе фильтры, клапана мостов, седла клапанов, направляющие клапанов, инжектор хомуты, фланцы выхлопных газов, подшипники для электромагнитным приводом клапанов , мягких магнитных составных частей, и переменной составляющих сроки камеру.
Заглядывая вперед, что волнует GKN агломерата металлов Шнайдер большинство является относительно новым процессом называется высокой плотности теплой уплотнения. "Сейчас мы разработали процесс, с высокой плотностью уплотнения, что позволяет достигать плотности уровней 7,3 грамма на кубический сантиметр за одного уплотнения и спекания одного.
По словам Шнайдера, прорыв фактором является то, что "GKN агломерата металлов" зеленых "плотность - плотность после уплотнения, но до спекания - гораздо выше по сравнению с обычным процессом. Этот зеленый сила может быть использована с широко используются процессы обработки до спекания.
"Когда обработка в зеленом виде, вы можете сделать эти трудные сокращения - даже прервал сокращений - очень точно, очень быстро, и добиться срок службы инструмента при обработке устранения любых жидкостей и теплоносителей и покончить со средним операции, такие как де-захоронения ' говорит Шнайдер. "В идеале, мы смотрим на полностью автоматизирована, в линии протекающего на большой скорости уплотнения производства. Таким образом, можно уменьшить в стадии разработки и значительно ниже погрузочно-разгрузочной. Взятые с устойчивый поток новых достижений в обработке и термической обработки, мы смотрим на существенно повысить P / M процессов - с точки зрения производства согласованности, экономичности и общей производительности производства. "
Как человек говорит, преимущества P / M технологии являются очевидным и убедительным.
CIRCLE 72 ПО карт СЕРВИС
