Teknologi pemprosesan logam separa pepejal (SSM) telah muncul sebagai kaedah yang sangat berkesan dalam pembuatan komponen dengan sifat mekanikal yang dipertingkatkan dan kemasan permukaan yang unggul. Kaedah pemprosesan lanjutan ini adalah berdasarkan manipulasi aloi logam dalam keadaan separa pepejal, iaitu antara fasa cecair dan pepejalnya, menawarkan kelebihan yang berbeza dari segi kedua-dua sifat bahan dan kecekapan kos pengeluaran. SSM telah mendapat perhatian yang ketara dalam industri seperti automotif, aeroangkasa, dan elektronik kerana potensinya untuk mencipta bahagian dengan nisbah kekuatan-ke-berat yang lebih baik, sisa yang dikurangkan dan bentuk rumit yang sukar dicapai melalui proses pembuatan tradisional.

Dalam industri automotif, pemprosesan logam separa pepejal memainkan peranan penting dalam pengeluaran bahagian ringan, berkekuatan tinggi untuk kenderaan, menyumbang kepada prestasi keseluruhan, kecekapan bahan api dan keselamatan kenderaan. Aplikasi SSM dalam pembuatan automotif amat penting kerana pengeluar berusaha untuk memenuhi keperluan kawal selia bagi pelepasan dan penjimatan bahan api sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi kenderaan.

Artikel ini meneroka teknologi pemprosesan logam separa pepejal, prinsip, kelebihan dan cabarannya, dan menyediakan analisis mendalam tentang aplikasinya dalam sektor automotif. Ia juga menawarkan perbandingan terperinci pelbagai kaedah pemprosesan separa pepejal dan menggariskan kemajuan teknologi yang terus membentuk bidang ini.

1. Asas Teknologi Pemprosesan Logam Separa Pepejal

Pemprosesan logam separa pepejal melibatkan manipulasi terkawal aloi logam dalam keadaan separa pepejal. Keadaan separa pepejal dicirikan oleh kehadiran kedua-dua zarah pepejal (biasanya dalam bentuk dendrit atau globul) dan matriks cecair, yang membolehkan gabungan unik kebolehacuan (seperti dalam tuangan) dan kekuatan (seperti dalam proses pembentukan pepejal. ). Aloi logam yang paling biasa digunakan dalam SSM ialah aluminium, magnesium, dan zink, dengan aloi aluminium menjadi yang paling utama kerana sifat yang diingini seperti berat ringan, kekuatan tinggi dan rintangan kakisan.

Proses SSM biasanya dicapai melalui salah satu daripada beberapa kaedah, termasuk:

• Thixoforming: Kaedah ini melibatkan pemanasan aloi kepada suhu di mana ia cair sebahagian, membentuk buburan zarah pepejal terampai dalam fasa cecair. Buburan kemudian disuntik ke dalam acuan di bawah tekanan.
• Rheocasting: Dalam proses ini, logam lebur disejukkan dengan cepat untuk menghasilkan buburan separa pepejal, yang kemudiannya dipindahkan ke acuan dan dipejalkan di bawah tekanan.
• Pengkomposan: Teknik ini menggabungkan SSM dan tuangan konvensional, di mana prabentuk dicipta melalui tuangan dan kemudian diproses selanjutnya dalam keadaan separa pepejal untuk memperbaiki sifat bahannya.

Proses ini berbeza dalam pendekatannya untuk mencapai keadaan separa pepejal, tetapi semuanya berkongsi kelebihan meminimumkan kecacatan seperti keliangan, pengecutan dan kecerunan terma, yang sering ditemui dalam kaedah tuangan tradisional.

2. Kelebihan Pemprosesan Logam Separa Pepejal

Teknologi SSM menawarkan beberapa kelebihan yang menjadikannya sangat sesuai untuk industri automotif, termasuk:

• Sifat Mekanikal yang Diperbaiki: Bahagian yang dihasilkan melalui pemprosesan separa pepejal mempamerkan sifat mekanikal yang dipertingkatkan, seperti kekuatan tegangan yang lebih tinggi, rintangan lesu yang lebih baik dan rintangan kakisan yang lebih baik, berbanding dengan yang dibuat melalui kaedah tuangan konvensional.

• Ketepatan Dimensi yang Lebih Baik: SSM membolehkan penghasilan bentuk yang kompleks dan rumit dengan keperluan minimum untuk pemesinan selanjutnya, mengurangkan sisa bahan dan memastikan kemasan permukaan yang lebih baik.

• Kos Pengeluaran Lebih Rendah: Dengan mengurangkan keperluan untuk operasi sekunder (seperti pemesinan dan kimpalan) dan meminimumkan bahan sekerap, SSM boleh mengurangkan kos pengeluaran keseluruhan.

• Dipertingkatkan Ketahanan Keletihan: Struktur butiran halus yang dihasilkan dalam keadaan separa pepejal membawa kepada bahagian dengan rintangan lesu yang unggul, sifat penting untuk komponen automotif yang tertakluk kepada kitaran pemuatan dan tekanan berulang.

• Kecacatan yang dikurangkan: Proses SSM seperti thixoforming dan rheocasting dengan ketara mengurangkan kecacatan tuangan biasa seperti keliangan, pengecutan dan lompang, yang boleh menjejaskan integriti dan prestasi bahagian automotif.

3. Teknik Pemprosesan Logam Separa Pepejal

Thixoforming

Thixoforming, salah satu teknik yang paling banyak dikaji dan digunakan dalam pemprosesan logam separa pepejal, menggunakan proses pemanasan yang dikawal dengan teliti untuk menukar aloi logam kepada buburan separa pepejal dengan struktur mikro yang diingini. Buburan terdiri daripada globul logam pepejal yang terampai dalam fasa cecair. Globul ini, biasanya dalam julat 40 hingga 60 mikron, menyediakan bahan dengan kebolehliran yang diperlukan untuk membentuk bentuk yang kompleks, sambil mengekalkan sifat kekuatan tipikal logam pepejal. Thixoforming boleh dilakukan menggunakan mesin die-casting, yang memberikan tekanan pada buburan untuk mengisi rongga acuan.

Langkah-langkah utama dalam thixoforming termasuk:

• Memanaskan badan: Logam dipanaskan pada suhu betul-betul di bawah takat cairnya, biasanya antara 570°C dan 650°C untuk aloi aluminium, menghasilkan buburan separa pepejal.
• pengacuan: Buburan disuntik ke dalam acuan, di mana ia dipadatkan di bawah tekanan untuk membentuk bentuk yang diingini.
• Pemejalan: Selepas pengacuan, bahagian itu menyejuk dan mengeras untuk mencapai produk akhir.

Thixoforming telah menemui penggunaan meluas dalam pengeluaran komponen automotif, terutamanya untuk bahagian struktur seperti blok enjin, komponen casis dan perumah transmisi.

Rheocasting

Rheocasting adalah kaedah lain untuk menghasilkan komponen logam separa pepejal. Ia melibatkan penyejukan logam cair dengan cepat menggunakan daya ricih untuk menghasilkan buburan separa pepejal. Buburan ini kemudiannya disuntik ke dalam acuan, di mana ia menjadi pejal di bawah tekanan. Tidak seperti thixoforming, yang memerlukan pemanasan tepat pada suhu tertentu, reocasting lebih memfokuskan pada manipulasi mekanikal logam cair untuk membentuk struktur separa pepejal.

Langkah-langkah utama dalam reocasting ialah:

• Penyediaan Logam Lebur: Aloi dipanaskan pada suhu melebihi titik cairnya.
• Pemejalan Teraruh Ricih: Logam lebur tertakluk kepada daya ricih, selalunya melalui pendesak berputar atau pengacau mekanikal, yang menggalakkan pembentukan buburan separa pepejal.
• Pengacuan dan Pemejalan: Buburan disuntik ke dalam acuan, di mana ia menjadi pejal di bawah tekanan.

Rheocasting amat berguna untuk mencipta bahagian dengan tahap kerumitan yang tinggi dan butiran rumit, menjadikannya sesuai untuk bahagian automotif seperti komponen ampaian dan elemen struktur ringan.

4. Aplikasi Pemprosesan Logam Separa Pepejal dalam Industri Automotif

Industri automotif mendapat manfaat daripada sifat unik yang ditawarkan oleh pemprosesan logam separa pepejal. Memandangkan pembuat kereta menghadapi tekanan yang semakin meningkat untuk mengurangkan berat kenderaan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi dan keselamatan, penggunaan komponen diproses separa pepejal menyediakan cara untuk menghadapi cabaran ini dengan berkesan.

Aplikasi Utama:

• Komponen Enjin: Thixoforming dan rheocasting biasanya digunakan untuk pembuatan blok enjin, kepala silinder, dan komponen kritikal lain. Bahagian ini mendapat manfaat daripada rintangan keletihan yang dipertingkatkan dan keliangan yang dikurangkan yang ditawarkan oleh pemprosesan separa pepejal.

• Bahagian Penghantaran: Pemprosesan separa pepejal digunakan untuk menghasilkan kes penghantaran dan perumah ringan, yang memerlukan bahan berkekuatan tinggi untuk mengendalikan daya yang dikenakan semasa operasi.

• Komponen Casis: Bahagian gantungan automotif, subframe dan komponen struktur lain dibuat menggunakan pemprosesan separa pepejal untuk mencapai keseimbangan kekuatan dan reka bentuk ringan yang optimum.

• Penukar haba: Bahagian seperti radiator dan plat penyejuk selalunya dibuat menggunakan proses separa pepejal, yang membolehkan kekonduksian terma dan ketahanan yang lebih baik di bawah keadaan tekanan tinggi.

5. Perbandingan Kaedah Pemprosesan Logam Separa Pepejal

Kesimpulan

Teknologi pemprosesan logam separa pepejal telah menunjukkan potensi besar dalam merevolusikan pengeluaran komponen automotif. Pelbagai teknik SSM seperti thixoforming, rheocasting, dan compocasting menawarkan kelebihan yang berbeza dari segi sifat bahan, kecekapan pengeluaran dan pengurangan kos. Memandangkan pengeluar automotif terus mengutamakan pengurangan berat, kecekapan bahan api dan prestasi, SSM menyediakan penyelesaian yang berdaya maju untuk memenuhi permintaan ini sambil memastikan komponen yang berkualiti tinggi dan tahan lama. Tambahan pula, penyelidikan dan kemajuan teknologi yang berterusan dijangka meluaskan skop pemprosesan separa pepejal, membolehkan penyelesaian pembuatan yang lebih kompleks dan kos efektif untuk industri automotif pada masa hadapan.

Cetakan Ulang Pernyataan: Sekiranya tidak ada arahan khas, semua artikel di laman web ini adalah asli. Sila nyatakan sumber untuk dicetak semula: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Ketepatan 3, 4 dan 5 paksi Pemesinan CNC perkhidmatan untuk pemesinan aluminium, berilium, keluli karbon, magnesium, pemesinan titanium, Inconel, platinum, superalloy, asetal, polikarbonat, gentian kaca, grafit dan kayu. Mampu membuat bahagian mesin hingga 98 in. Memutar dia. dan +/- 0.001 in. toleransi ketegasan. Proses merangkumi penggilingan, putaran, penggerudian, membosankan, ulir, mengetuk, membentuk, mengorek, counterboring, membalikkan balik, menambak dan pemotongan laser. Perkhidmatan sekunder seperti pemasangan, pengisaran tanpa pusat, perlakuan panas, penyaduran dan kimpalan. Prototaip dan pengeluaran rendah hingga tinggi ditawarkan dengan maksimum 50,000 unit. Sesuai untuk tenaga bendalir, pneumatik, hidraulik dan injap aplikasi. Melayan industri aeroangkasa, pesawat udara, ketenteraan, perubatan dan pertahanan. PTJ akan membuat strategi dengan anda untuk memberikan perkhidmatan yang paling menjimatkan untuk membantu anda mencapai sasaran anda, Selamat Datang untuk Menghubungi kami ( sales@pintejin.com ) secara langsung untuk projek baru anda.