A porfröccsöntés (PIM) egy fejlett gyártási eljárás, amely egyesíti a porkohászat és a műanyag fröccsöntés előnyeit. Különösen alkalmas nagy-precíziós, összetett -formájú fém- vagy kerámia alkatrészek gyártására. A hajtóműgyártás területén a PIM technológia közel-nettó-formájú alakjával, nagy anyagfelhasználásával és összetett szerkezetek tömeges-előállítási képességével ideális választás kis-modulos fogaskerekek, mikrofogaskerekek és speciális-alakú fogaskerekek kialakításához.
1. Mikrofogaskerekek hatékony kialakítása
Az orvosi eszközökben és precíziós műszerekben a mikro fogaskerekek (pl. 0,1-0,5 mm-es modullal) rendkívül nagy méretpontosságot és felületkezelést igényelnek. A hagyományos vágási eljárások hajlamosak a deformációra és a sorja kialakulására. A PIM azonban fémpor (például rozsdamentes acél és titánötvözet) kötőanyaggal való összekeverésével és befecskendezésével összetett tulajdonságokat, például fogformákat és tengelylyukakat alakíthat ki egyetlen lépésben, így akár Ra 0,8 μm-es fogfelületi érdességeket is elérhet másodlagos megmunkálás nélkül. Például a PIM-öntött fogászati kézidarab fogaskerekek jelentősen javítják a kopásállóságot és az átvitel hatékonyságát.
2. Speciális-alakú fogaskerekek hálóalakítása
Speciális-alakú fogaskerekek, például csavarkerekes fogaskerekek, kúpfogaskerekek és nem-körkerekes fogaskerekek esetében a PIM közvetlenül alakítja ki a fogprofilt a formatervezés révén, kiküszöbölve a hagyományos folyamatokhoz szükséges több lépést (mint például a simítás és az alakítás). Egyes autóipari ABS-rendszerek PIM-formázott csavarkerekes fogaskerekeket használnak, amelyek az elméleti érték 98%-ának megfelelő sűrűséget érnek el, a hajlítószilárdság meghaladja az 500 MPa-t, és az öntvénynél jobb adag----konzisztencia.
3. Kompozit anyagok könnyű alkalmazása
A PIM lehetővé teszi az anyagösszetétel rugalmas beállítását. Például rézpor és grafit keverékének befecskendezésével ön-önkenő fogaskerekek hozhatók létre a nagy-sebességű, alacsony-zajú alkalmazásokhoz. Alternatív megoldásként szénszál-{5}}erősítésű alumíniumötvözet por hozzáadásával könnyű drón hajtóműveket lehet gyártani, amelyek több mint 40%-kal csökkentik a tömeget az acél fogaskerekekhez képest.
4. A tömegtermelés gazdasági előnyei
A PIM nagyméretű-gyártásra alkalmas (egy formakészlet több mint 100 000 darabot tud gyártani). Például egy okosóra felszerelésnél a PIM 30%-kal csökkenti a darabonkénti költséget a precíziós megmunkáláshoz képest, és stabilan, 95% feletti hozamot tart fenn.
Következtetés
A porfröccsöntés technológia nagy-pontos, nagy-teljesítményű megoldásokat kínál összetett hajtóművekhez az anyagok, folyamatok és tervezés összehangolt optimalizálása révén. A kötőanyag-lekötési és szinterezési folyamatok fejlődésével a PIM felszerelési alkalmazásai az olyan csúcskategóriás-ágazatokban, mint a repülőgépipar és az új energiaipar, tovább bővülnek.