분말 단조 기술 발전의 의의

지난 세기 말, 새로운 금속 소성 성형 공정인 분말 단조가 해외에서 성공적으로 개발되었습니다. 자동차 차동장치 유성 기어와 커넥팅 로드 단조품을 제작하고, 최초의 분말 단조 생산 라인을 구축했습니다. 이는 전통적인 분말 야금 기술과 정밀 단조를 유기적으로 결합하여 개발한 경쟁력 있는 비절삭 금속 가공 방법입니다. 금속 분말을 원료로 사용하여 보호 분위기에서 예비 성형 및 압축하고, 가열 및 소결하여 단조용 소재를 만든 다음, 한 번의 프레스 작업으로 단조하여 플래시가 없는 정밀 금형 단조를 실현하고 일반 금형 단조품과 동일한 밀도와 복잡한 형상을 갖는 정밀 단조품을 얻습니다.

분말 단조는 분말 야금과 정밀 금형 단조를 결합하여 두 기술의 장점을 최대한 발휘하는 공정입니다. 더 낮은 비용과 높은 생산 효율로 고품질, 고정밀 및 복잡한 형상의 구조 부품을 대량 생산할 수 있습니다. 분말 단조 공정은 거의 모든 산업 국가에서 널리 인정받고 있습니다

분말 야금의 우수한 성형성뿐만 아니라, 단조 변형을 통해 금속 재료의 조직과 성능을 변화시키는 역할도 하므로 분말 야금 생산 및 단조 기술에서 새로운 돌파구를 마련했습니다. 이는 특히 고강도, 복잡한 형상의 구조 부품 대량 생산에 적합한 경계 전문 분야입니다. 따라서 다양한 산업 분야에서 보급할 가치가 매우 큽니다.

분말 단조 공정

일반적인 분말 단조 공정은 일반 소결 부품 제조와 동일한 방식으로 적절한 배합과 혼합으로 분말을 성형하여 저밀도 예비 성형체를 만들고, 이를 소결 후 열간 단조용 소재로 사용하는 것입니다. 예비 성형체에 윤활제가 포함된 경우 소결 전에 윤활제 제거 공정을 추가해야 합니다. 소결 후 냉각하는 경우 단조 전에 다시 가열해야 합니다. 일반적으로 단조 후 열처리 전에 어느 정도의 기계 가공이 필요합니다. 전체 공정에서 단시간의 단조를 제외한 모든 가열은 산화 방지 보호 분위기에서 이루어집니다.

일반적인 분말 단조 공정은 일반 소결 부품 제조와 동일한 방식으로 적절한 배합과 혼합으로 분말을 성형하여 저밀도 예비 성형체를 만들고, 이를 소결 후 열간 단조용 소재로 사용하는 것입니다. 예비 성형체에 윤활제가 포함된 경우 소결 전에 윤활제 제거 공정을 추가해야 합니다. 소결 후 냉각하는 경우 단조 전에 다시 가열해야 합니다. 일반적으로 단조 후 열처리 전에 어느 정도의 기계 가공이 필요합니다. 전체 공정에서 단시간의 단조를 제외한 모든 가열은 산화 방지 보호 분위기에서 이루어집니다.

금형 단조와 비교할 때 분말 단조에는 다음과 같은 장점이 있습니다:

01 높은 재료 이용률: 90% 이상에 달합니다. 금형 단조의 재료 이용률은 약 50%에 불과합니다.

02 높은 기계적 특성. 재료가 균일하고 비등방성이 없으며, 강도, 소성 및 충격 인성이 높습니다.

03 단조품의 정밀도가 높고 표면이 매끄러우며, 절삭 가공을 줄이거나 없앨 수 있습니다.

04 높은 생산성. 시간당 500~1000개를 생산할 수 있습니다.

05 낮은 단조 압력. 예를 들어 130 자동차 차동장치 유성 기어의 경우 소재 단조에는 2500~3000 kn의 압력이 필요하지만, 분말 단조에는 800 kn의 압력만 필요합니다.

06 열가소성이 낮은 재료를 가공할 수 있습니다. 예를 들어 변형이 어려운 고온 주조 합금도 분말 단조를 통해 복잡한 형상의 부품으로 단조할 수 있습니다.

분말 단조 공정은 매우 빠르게 발전했으며, 새로운 공정 방법이 끊임없이 등장하고 있습니다. 예를 들면 느슨한 단조, 펠릿 단조, 분사 단조, 분말 재킷 없는 자유 단조, 분말 등온 단조, 분말 초소성 금형 단조 등이 있습니다. 이 밖에도 분말 열간 정수압 성형, 분말 열간 압출, 분말 스윙 압연, 분말 스피닝, 분말 연속 압출, 분말 압연, 분말 사출 성형, 분말 폭발 성형 등의 다른 분말 성형 방법이 있습니다.