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發布時間:2021-07-09 09:09  





我國粉末冶金行業集中度高
根據中國粉末冶金協會統計的數據,34家國內大中型粉末冶金生產企業(占53 家企業數量的64%)的累計產量長期占53家企業生產產量的占比高達85%,其中大多數汽車粉末冶金零部件生產商集中在這34 家企業中。過去十年,受益于汽車產量的增長,汽車用粉末冶金零部件需求也呈現快速增長的態勢。未來,除了汽車行業本身的增長,粉末冶金零件需求也將受益于進口替代和對機加工零件替代的雙重替代,單車的粉末冶金用量將明顯提升,保障傳統汽車粉末冶金零部件的需求將保持平穩增長。在金屬粉末冶金制品燒結中,燒結氣氛是影響燒結制品性能的重要因素之一。
從行業趨勢來看,進入2008 年以后,由于價格的優勢,世界粉末冶金的生產中心逐步往中國轉移,日本本土的產量出現了明顯的下降。根據中國粉末冶金協會的統計,以34 家粉末冶金企業產量為基數,2009/2010/2011 車用粉末冶金的單車用量分別為3.1/3.6/3.76kg/輛,用量增長趨勢明顯,在經歷了2012 年短暫的下滑后,2013年又重回3.71kg/輛的水平。MIM技術起源于歐洲部分國家,開始用于軍事裝備部件開發并得到應用。產業信息網認為,考慮到車輛節能、輕量化及產品精度化的訴求,伴隨未來中國粉末冶金生產企業規模做大,技術加強和依舊強勁的成本優勢,車用粉末冶金零件進口替代趨勢下的需求增長仍將持續發生
荷蘭公司用金屬3D打印制造超級摩托車電機冷卻
荷蘭超級摩托車制造商Electric Superbike Twente與金屬3D打印公司K3D合作,為其電動自行車的電機生產新的冷卻外殼。這是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金屬組件,在此前的產品開發中,他們意識到使用傳統技術生產的電機冷卻外殼并不適合高性能摩托車,因此雙方在設計第二輛電動摩托車后不久就開始合作。較好的克服粉塵飛揚,減少配合劑的損失,改善產品質量與工作環境。
傳統制造的局限性
超級摩托車團隊的技術經理Feitse Krekt 評論說:“首輛超級摩托車的冷卻外殼由多個部件組成,這些部件使用傳統的生產方法,如車削和銑削,很難生產。對于這些生產方法,需要大量的材料,因此最終產品變得非常沉重。而且另外一個問題是,由于車削過程,壁厚需要高于常規,我們無法盡可能高效地冷卻電動機。所以,電機的功率低于預期,有時需要放慢速度以使電動機不會過熱。現在,我們看到了很多為MIM設計的新的材料,其中有疊片結構的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進到了幾乎沒有工藝可替代的領域。”
因此,超級摩托車決定聯系K3D,K3D是荷蘭一家從Additive Industries購買了metalFab1 金屬3D打印機的公司,自2016年以來已生產超過35,000種產品。
△用于生產冷卻外殼的metalFab1 3D金屬打印機
K3D的首席技術官Jaap Bulsink解釋說,使用K3D生產的部件使他們能夠享受傳統制造技術無法提供的設計自由,“由于采用薄壁設計,內部通道具有zui佳的冷卻性能,只有金屬3D打印才能實現極佳設計自由度。以上是粉末冶金齒輪一些缺點,不過凡事有利就有弊,相信隨著時代的快速發展,粉末冶金齒輪的不足點也會慢慢的得到改善。重要的是,該部件的設計重量最輕。該部件打印非常準確,無需任何后處理即可直接使用。”
這不是3D打印初次用于制造電動摩托車。在早期開發中,使用傳統潤滑劑,諸如硬脂酸鋅與EBS臘等進行過生產試驗,生坯廢品率高達50%。總部位于德國的BigRep已經制造出功能齊全的3D打印電動摩托車,但該自行車僅用于設計目的,目前還不是一種可行的商業產品。另外,寶馬今年早些時候推出了3D打印概念車架,用于BMW S1000RR運動自行車。
電動超級摩托車目前正在組裝,之后將于2019年5月24日在荷蘭恩斯赫德進行測試并最終曝光。


熱流道技術
熱流道注射模具是真正的無流道凝料注射模具,熱流道技術是注射工藝過程中的一項先進技術。
通過精密的設計、制造和控制技術,使整個流道內的注射料始終保持熔融狀態,不產生流道凝料,不流涎,不使注射料過熱分離或降解。
熱流道結構主要是有主流道噴嘴、流道板、噴嘴、加熱和測溫元件、安裝和緊固零件組成。
由于技術難度很高,整個熱流道系統目前一般有專業的公司設計制造。整套復雜的熱流道模具有經驗豐富的注射模具企業和熱流道裝備公司共同設計和制造,以保證注射成型順利的進行。
熱流道系統模具結構復雜,成本較高,適合大批量連續生產:
-采用熱流道系統無流道凝料脫模過程,整個注射過程更容易實現自動化控制;
-沒有流道回收料摻入使用,生產過程穩定性提高,大批量生產產品質量一致性提高;
-流道壓力損失減小,注射壓力可以降低,降低了注射料分離降解的傾向,降低了產品的殘余應力,減小變形;
-保壓時間更長且有效,減小注射件的收縮率,零件各部位密度更加均勻;
-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形狀更加復雜、精度更高的制品;
-與通常MIM模具不能采用的潛伏式澆口結合,減少毛坯澆口處理環節,可以提高生產效率;
-節約能源,大批量生產可以降低成本。

