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经过时间考验的技术使现代制造成为可能

烧结合金技术为汽车零部件和糕点创造了共同点

我们所熟知的玛德琳蛋糕是一种甜甜的、松软的饼干,以其贝壳形状而独特。面包师使用借鉴烘焙科学原理的食谱,将特定的配料以适当的比例混合,将得到的混合物放入特制的模具中,然后在高温下烘烤,形成最终的产品。

同样的步骤也可以在制造业中找到。具体来说,制造商可以利用一种称为粉末冶金的技术来制造零件。该工艺包括以特定比例混合各种金属粉末,以产生一种混合物,然后在专门的模具中倒入并压实。这些金属经过一个称为“烧结”的加热过程,类似于高温烘烤,将成分粘结在一起。产生的金属是一种“烧结合金”,具有特定用途的独特形状,最常见的是作为汽车或家用电器等产品的部件。

使用模具来制作相同的物品有很大的好处,特别是如果它们的形状复杂,或者需要单独的研磨或组装部件才能达到相同的结果。这个过程,产生的部件,以及使用这些部件的机器,都代表了monozukuri核心的独创性。

在日语中,“monozukuri”的字面意思是“制造”或“生产”,但它也是一个重要的概念,体现了创新、专业知识和工艺的原则。一个多世纪以来,住友电机一直践行着一字不二的理念,包括使用粉末冶金和尖端技术。

现代的monozukuri是建立在几个世纪的创新之上的

几百年,甚至几千年以来,世界各地的文化都在使用粉末冶金的原理来制造物体。如今,金属粉末配方和烧结程序非常复杂,能够生产坚固和精密的零件。因此,粉末冶金不仅支持了汽车零部件的生产,还支持了全球范围内的monozukuri生产。

住友电机于1939年开始开发烧结合金技术,当时该公司决定生产一种特殊形状的工具,称为模具,用于拉出铜线,这是其主要电线制造业务的核心要素。该公司从雷电竞app官方未停止在这方面的经验,现在是日本最大的烧结合金零件制造商之一。

当时采用的模具生产工艺需要烧结钨粉。但是住友电机开始尝试用更容易使用的铁粉代替钨,这一努力产生了成功的结果。

烧结合金

住友电机最初对模具和压力机的研究持续了大约十年。它建立在模具制造经验的基础上,将其范围扩大到其他工业产品和工具。1948年,该公司开始提供各种商用产品,包括油浸轴承、空调部件和汽车部件。

除了烧结技术的早期工作,住友电机还开始了模具和压力机的研究和开发。1948年以后,它既可以用模具制造平面零件,也可以用烧结合金制造复杂的模压结构。

混合粉末被送入工具腔内
混合粉末被送入工具腔内,在300 ~ 800 MPa压力下压实。

如今,该公司利用烧结和雷电竞app官方模具制造的先进技术制造了许多产品。例如,它采用烧结钎焊技术来创建具有复杂空心结构的行星载体(钎焊在烧结合金中添加了熔融的填充金属)。这些行星载体是多齿轮传动机构的关键组成部分。住友电机使用多级成型技术生产形状更为复杂的零件。这种以创造性和独特的方式建立在基本技术基础上的实践,是住友电气实现monozukuri原则的核心。

烧结合金可以快速大批量生产相同的产品——每个月可以生产数千件或数万件。但这项技术固有的一个关键挑战是需要确保最终产品的强度。

不懈追求力量

强度和硬度是烧结合金零件的重要性能。这些部件经常暴露在高应力下,例如汽车,因此必须耐用和耐磨,以保持其质量和可靠性。但烧结合金是用压实的粉末制成的,这意味着它们可能有微小的内部气囊。这往往使它们不如熔融金属制成的材料坚固。虽然改进的金属粉末配方提高了强度,但住友电机的工程师明白,他们的烧结合金组件需要更强,才能更好地抵抗冲击力。

住友电机着手改进粉末冶金工艺的多个方面,以满足这一需求。其中一个关键步骤是增加混合物的密度,并加入添加剂金属,以提高加热过程中母材的强度和淬透性。该公司还开发了一种采用高温烧结技术的新炉,以加强颗粒之间的结合。

绿色紧凑型在高温炉中加热
绿色紧身衣在高温炉中加热,其中金属粉末颗粒具有固相结合。

这样的进步之所以成为可能,是因为住友电机将研发创新与生产专业知识相结合。它的研究和制造部门合作寻找改进产品的最佳方法,并确保实验室的发现可以有效地转化为大规模生产。烧结合金的强度是一个始终受益于改进的领域,住友电机仍然专注于这一目标。

无限的组合和无限的可能性

我们几乎可以无限地组合成分品种、比例和烧结条件(如温度和压力),这为设计重要的新型烧结合金开辟了潜力。虽然烧结技术可能看起来过时和低技术含量,但它是在现代世界实现monozukuri的基础。随着脱碳社会寻求创造更高效的制造工艺,与其他方法相比,粉末冶金产生的废料更少,产量更高;因此,烧结合金代表了更好的可持续性的机会。雷竞技竞猜下载

这项技术还可以使住友电机的客户受益,该公司致力于为他们提供最好的结果。我们制造零件以满足他们的特定要求,但也采取额外的步骤,研究和提出解决方案,利用烧结合金技术来降低成本,生产零件,反过来,提高他们自己的产品质量。

我们的工程师预计,烧结合金技术在未来几年将成为工业机器人和医疗技术等领域的先进技术的核心。在汽车行业,预计将从发动机外围零件的制造扩大到电动汽车电机的生产。烧结合金技术已经一次又一次地证明了它的重要性,它将继续是未来创新的基础。

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