• 2009-02-11

    密度概念|粉末冶金 - [粉末冶金]

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    粉末冶金相关的密度有A、真实密度 B、视密度 C、敲击密度  D、成形后之生胚密度 E、烧结后之密度。

          A、真实密度:一般粉末之表面有一层薄薄的氧化物,而内部易可能有一些封闭之气孔,特别是气喷粉或还原粉中,使的粉末本身之密度低于熔炼而得的金属。由于在粉末冶金的制程中,要计算粉末之体积比(如MIM生产过程中,需要了解金属粉和塑料之比例),或计算混合粉的理论密度,所以每种粉末的真实密度是重要数据。

          B、视密度:计算成形时粉末在模穴中应充填的高度。
    1、 粉末外观密度又称为视密度,是将粉末填入已知体积后所得之密度。
    2、 其测定是相似于当零件制造时,粉末填充到固定容积的模穴中之粉末重量。
    3、 粉末外观密度测试提供粉末物理特性评定的准则。
    4、 粉末外观密度高表示粉末颗粒间摩擦力小、流动性佳。使得成形时粉末容易迅速流入模具的模穴中,而使成形之生胚密度也较高。
    5、当粉末太细,粉末间摩擦力太大,无法通过2.54mm之孔径时,可改用Carney Funnel(卡尼漏斗),其孔径为5.08mm。MPIF-28
    6、为了类似工业界所使用成形机上填粉盒实际充填时之动作,在MPIF-48说明中有Arnold Apparent density meter(亚诺计)设备。此视密度值高于Hall之视密度值。
          生胚密度ρg和外观密度ρa与生胚厚度t mm之关系:
    生胚密度ρg×生胚厚度t mm=外观密度ρa×机械的调整冲子上端与模面的高度。一般产业界都以2倍处理为多。

          C、敲击密度:
    1、 在粉末冶金制程中,将粉末振实以提高密度。尤其在冷、热均压时,都希望粉末的敲击密度越高越好。
    2、 因为生胚密度愈接近成品之理论密度则烧结温度可降低,烧结时间可减少且烧结时的收缩率较小、尺寸较稳定。
    3、 由于粉末粒度太小无法使用于Hall流动计时,皆以此量测。
    4、 工业界使用细粉如MIM和喷雾造粒常以敲击密度作为粉末规格代替视密度及粒度。

          D、成形后之生胚密度、E、烧结后之密度:粉末冶金产品常含有孔隙且形状复杂,不易由重量及体积直接量得其密度,由于密度直接影响了产品的特性,所以在成形后应即测量生胚之密度,以控制质量的稳定性。烧结后也同。
          我们对从事品管的从业人员提出以下之建议,在测量『生胚密度』、『烧结后密度』时,应遵循︰
    1、依ASTM、MPIF、JIS、CNS、中国国家标准中所述︰吸水性粉末生胚、烧结产品密度
    测试标准操作法,以润滑油渗入法做为防水处理,其演算公式为:
    Db=Wa×ρ/(Wb-Ww)。
    2、可采用封蜡法、对于易崩解的磁性材料,最经济、最方便、最快速所测得之密度之
    演算公式为:Db=Wa÷{[(Wb-Ww)÷ρ]-[(Wb-Wa)÷Dp]}。


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