粉末冶金制程

1、二、粉末冶金製程: 原料粉末(合金元素、添加劑)混合加壓成型燒結矯正、熱處理、滲銅、電鍍、染黑機械零件、特殊合金。三、心得 為了更進一步瞭解粉末冶金的製程、加工機器的種類等等所以到粉末冶金工廠參觀，一開始參觀模具室，有三台放電加工機、一台平面磨床、一台洗床、三台車床和模具最重要的工作台，因為如果沒有工作台模具就無法完成。 放電加工機下面有一個電池鐵，打開開關就會產生磁性可以把工件吸住，不像一般車床要用工件夾住，因為放電加工比較沒有力量所以用磁力吸住就可以，把銅電極夾住之後用量表(有磁性的開關)放在電池鐵上量X軸與Y軸的數差後校正後就可知道銅電極與電磁鐵面的平行度，也就是放電加工面與工作台面的平

2、行度，加工液有煤油(老式)與甘油(新式的放電加工油)放滿加工台面。 加工時，電擊與工件會產生3000度C的火花把工件融化產生削，經過過濾器把削排掉，電極與工件保持3u的距離讓電子過不去，但是220V電壓逼電子跳過去導致火花，且電極會跳一下是因為要排削，因為如果沒有排削會卡住產生短路加工就會有問題，因此要靠加工液把削沖掉，而電極加工時把工件融化本身也會消耗尺寸精度也會跑掉所以只能用一次。放電加工分為粗放、中放、細放，粗放時店流與電壓會很高，火花也很大，因為3000度C的溫度會把甘油氣化有時會走火，所以機器旁邊有放一個滅火器。 工作台是在修整模具的地方，衝頭與衝模，衝模有內外兩層，內層是SKT11

3、冷作模具鋼(RC60)與外層中碳鋼，衝模是讓人外包用線切割做的，衝頭是自己工廠做的，兩個模具要吻合，如果進不去要修模組，衝模在加工時會生成一層暖化層必須把它修掉，如果加工時候嚇面模具沒有平的話，會把模具壓壞，壞掉就無法恢復了。 面積比較大的用油石修整，衝模需要磨到鏡面，加工到鏡面磨擦阻力就會越小，相對的模具的壽命也會比較久且密度也高，衝頭就不用修整，因為只有用到上下面，而面積比較小的用氣動與電動的拋光機去修整模具，氣動的好處是可以調節轉速的高低，電動無法調降轉速。 拋光機上類似鑽尾的木棒是用竹筷子，因為必須要修整衝模面積比較小的地方，所以必須把筷子削尖，利用砂輪片放在桌上把電動拋光機打開放到砂

4、輪片上磨尖，要把衝磨拋光到鏡面必須要用鑽石膏，像齒狀的地方如齒頂、齒腹、齒底等鑽石膏的價錢非常昂貴5g要三千元，模具師傅至少要做好幾年以上才可以把模具修整好，模具都要靠師傅慢慢修整好才能使用。 平面磨床也是使用電磁鐵，加工時溫度會很高要用冷卻劑，要手動調前後方向，加工台下面有一個侷限工做距離的，加工台左右搖動碰到就會轉向。 品管室工是工廠裡面最舒服的地方可以吹冷氣坐椅子，在工廠裡也是很重要的，雖然說零件單價沒有很高，但是品管如果不合格就要被罰幾十倍的價錢，一般的小型工廠是吃不消的，裡面有很多種檢測的機器如萬能試驗機、二次元試驗機、投影機、2.5D投影機、硬度試驗機、真圓同心度機、比測台、阿基米

5、德法測試的密度機等 萬能試驗機可以檢測零件的抗拉強度與伸長率，可以拿粉末冶金專門用的拉伸試片來測強度，還可以測壓環強度，像含油軸承裡面有很多孔，孔越多油也會越多，潤滑效果就越好，但是孔太多會影響含油軸承的強度，壓環測試就可以檢測含油軸承的壓環強度。 二次元機是來量測平面的輪廓，2D投影機可以把模具或零件比較小的地方放大來看形狀與尺寸，還有之前都沒有聽過的2.5D投影機，雖然都聽到3D但是這台2.5D投影機也可以量到Z軸一定的深度。 因為有些尺寸一般量具量測不到，所以必須用投影機放太用游標尺去跑即可量測，量圓弧的弧度也可以幫我們算出來，電子式硬度試驗機與學校的機械式不一樣，硬度試驗機的使用頻率很

6、高，因為硬度可以換算成強度，大都會要求要測試硬度，真圓同心度機最重要是用來校正真圓度與同心度，如果平常沒有定期做校正的話會影響到數據，密度機先把要量測的物件在空氣中量測，再放到水裡面量測密度，因為物件形狀如果不規則就都會用這台機器量測，客戶通常都會要求做密度試驗。 震動去毛邊機分為兩大類:乾式、濕式，不鏽鋼不易生鏽所以可以在乾式去毛邊機加工，與鋼珠磨擦可以一邊去毛邊一邊提高表面硬度，但是鐵系零件磨擦震動後，新的表面就比較容易生鏽，必須用溼式去毛邊機，把水加防鏽劑可以達到防鏽的作用，去毛邊之後零件會殘留防鏽劑，把零件放到離心脫水機，把水分脫離，震動過程如果要把零件取出，機器上有鐵網零件就會留在上

7、面，鋼珠掉下繼續在機器裡跑。震動去毛邊機會因為零件的大小改變磨擦零件的物品，零件小的話用鋼珠，零件大的用浮石。 鐵系零件很容易生鏽所以必須浸泡防鏽油，生鏽速度與季節有關，冬天比較不容易生鏽因為溼度比較低，夏天梅雨季節時常下雨零件兩三天就會開始生鏽，所以零件成品如果沒有馬上要出貨就要浸泡防鏽油防止生鏽。 零件去毛邊完要進行染黑處理，加熱爐加熱到580度C，蒸氣鍋爐燒煤油產生水蒸氣，水蒸氣衝進加熱爐後產生化學作用產生Fe3O4，處理時間半小時超過沒有用，水蒸氣的垢如果卡在管子內使水蒸氣無法通過，會導致鍋爐爆炸，因此機器放在樓上，如果爆炸比較不會傷害到人。 材料方面，一包鐵粉25公斤，從瑞典運送過來

8、要半年，因為全世界瑞典製作鐵粉最好，鐵粉沒用完放著很容易就生鏽，包裝鐵粉必須使用高密度的帶子防止水份滲透進去。灰色的碳粉，黑色的碳粉，紅色是銅粉有強化的作用。 白色潤滑劑(硬脂酸鋅)降低粉末與膜壁的磨擦力，因為在壓印時粉末壓力會越來越大，因此會擠壓到模具，模具壓久之後以直磨擦就會有間隙跑出，屎尺寸精度跑掉，零件就會有誤差不能用。 加壓之前必須把粉末混合均勻，碳擴散到鐵變成鋼，把四種粉末放進雙錐形粉末混合機裡混合均勻半個小時，舊式的機型是V型的，新式的比較好用容量也比舊式的多，所以現在都使用雙錐形粉末混合機。 加壓成型區有很多台加壓成型機，有一台油壓式400T要200萬台幣，一台氣壓式的，其他機

9、械式等加壓成型機下面有添粉機以及上衝頭跟衝模，壓印過程是添粉機先把粉末添滿，添粉器是被凸輪帶動，上衝頭在往下壓印成型返回退回去，衝模在往下拉，成型的零件就會跑出，在被添粉器推出，衝模在往返過程中會不準確，導致添粉器添粉的量會有變化，使壓印出的成品會有誤差，零件壓印厚度如果超過公差5條以上，就必須丟掉賣壞鐵，壞鐵一公斤才5元，新的一公斤40元，相較下就損失一定金額。 氣壓式的成型機力量比較小，力量大約在80T，但是力量比較穩定，因為空氣密度變化比較小，油壓因為油的黏質性，冬天油的黏性比較高，夏天黏性比較低，所以力量不穩定，加壓完成時零件會很燙，但是師傅已經都習慣了，沒帶手套就可以直接去拿，而後面

10、比較小台的加壓成型機，是靠凸輪運動，結構是主動輪、從動輪、彈簧組成，上下衝模分別有兩組凸輪來控制，一共有三組，方式也不一樣，它是把衝模往上把零件頂出來。 加壓成型後就是到燒結區了，一共有四台燒結爐，用陶瓷板放上零件送進燒結爐裡面，從頭到尾跑一次要花八個小時，所以網子跑很慢看不太出來，輸送的鋼網是用耐熱鋼製成的與爐心管一樣，前半段是預熱區溫度大約650度C，瓦斯如果燃燒不完全會有火焰木，中間最熱的燒結區溫度是1150度C，是利用電熱加熱，最後面就是冷卻區。冷卻區裡面有水在爐心管外面跑，所以水冷卻爐心管間接冷卻零件，在爐心管溫度很高裡面會養化掉，所以外面可以看到外接一支管，是要通保護性的氣體使它不氧化，氣體是旁邊另一台氨氣裂解器，裡面有白金醋煤，可把氨氣裂解成氫氣與氨氣通入，爐心管理面。 燒結之後，零件的外型會跑掉，所以還要帶到C型衝床加工，工廠裡一共有7台C型衝床，小零件的外圓內圓都會跑掉，必須再做比較模具修整，把零件放入模具壓出外圓精確的尺寸，而內圓是用心桿衝出來。 一般的軸承裡滾珠就是用液態的牛油，含油軸承用在負載比較輕的地方，像電風扇的軸承、冰箱裡面的、洗衣機，位置比較不好更換的話，都會用含油軸承，所以含油軸承不能像一般軸承加油在外面，轉一下子油就會跑掉，沒有油的話軸承就會燒掉，含油軸承有30%的孔，當馬達轉