Aplicação do cobre na metalurgia do pó

Oct 28, 2022

A aplicação importante e característica do pó de cobre está no campo da metalurgia do pó. Os materiais neste campo da metalurgia do pó não são obtidos por fundição e fundição, por exemplo: o Cu-Al2O3 reforçado por dispersão é usado para fortalecer e fabricar eletrodos de soldagem (usados em automóveis e outros campos industriais), e W-Cu e Mo Cu também são usado no campo de gerenciamento térmico de componentes eletrônicos. Tais materiais precisam controlar sua porosidade. Mancais e filtros autolubrificantes são aplicações típicas no campo da metalurgia do pó. Esses materiais requerem controle de porosidade adequado para obter um excelente efeito de lubrificação com teor de óleo. A seguir, uma breve introdução ao uso do cobre na metalurgia do pó.

A principal aplicação do pó de cobre é misturar cobre e pó de estanho para fazer peças de bronze. No início da década de 1920, a Metal Refinement (USMR), localizada na Região Autônoma de Cartwright, em Nova Jersey, começou a produzir pó de cobre eletrolítico. Esta fábrica tem uma pequena área e um grande banho catódico. No período de pico de produção, a fábrica de pó tem cerca de 455 toneladas de pó de cobre por mês. Em meados-1980, as empresas de fundição e refino eletrolítico foram forçadas a fechar. Devido ao fechamento da fábrica de Kartlett, embora algumas empresas tentassem produzir pó de cobre eletrolítico, os Estados Unidos não produziam mais produtos em pó de cobre eletrolítico. Hoje, o pó de cobre eletrolítico é produzido na Europa, Japão, Rússia, Índia e Coréia do Sul. A Guangdong Dahong New Materials descobriu que as partículas de pó de cobre eletrolítico têm características dendríticas através de pesquisas. Ao ajustar o processo, a densidade solta é inferior a 1g/cm3 e a força verde é superior a 35MP. Ajustando o processo de sedimentação e o pós-tratamento do pó, a densidade aparente pode ser aumentada.

Zhongwei pode produzir com precisão pó de cobre com forma esférica ou irregular através de atomização de água e processo de atomização de gás mais método redox. As propriedades físicas do pó atomizado (como densidade solta, fluidez, tamanho de partícula e resistência a verde) estão relacionadas às condições do processo, como aditivos específicos, temperatura de fundição, pressão de atomização, temperatura de redução e pós-tratamento do pó. O pó que passa no teste redox tem um diâmetro médio de 10 mícrons, uma densidade solta inferior a 1,5 g/cm3 e uma densidade verde superior a 20 MP. O tamanho da partícula e a temperatura de redução do pó atomizado são os principais fatores para determinar o produto em pó. Zhongwei descobriu com precisão que as propriedades do pó redox atomizado são basicamente as mesmas do pó de cobre eletrolítico em aplicação. A diferença na aplicação é que são necessários pó dendrítico e densidade aparente muito baixa.

O processamento de mancais de óleo à base de cobre e estanho autolubrificantes (com poros internos) é uma característica exclusiva da metalurgia do pó. Esses rolamentos são sinterizados a uma certa densidade e o teor de óleo nos poros pode atingir 10-30 por cento. Esses rolamentos requerem lubrificação periódica para garantir uma operação segura durante o ciclo de vida do equipamento. Em 1920, rolamentos autolubrificantes foram usados pela primeira vez na indústria automobilística Buick. A utilização em outras indústrias é considerável, mudando a indústria de equipamentos domésticos. A fabricação de rolamentos autolubrificantes consome cerca de 55% da produção de pó de cobre. Os rolamentos Cu Pb e Cu Pb Sn são usados em automóveis, turbinas, arruelas axiais e equipamentos de bombas industriais. O material traseiro de aço substituiu os rolamentos de bronze fundido e forjado. O pó é coberto no substrato de aço e uma certa densidade é alcançada através da sinterização e laminação. A porosidade do produto final é inferior a 0,25 por cento.

O pó de latão e o pó de liga de níquel-prata são produzidos por atomização. O teor de zinco no pó de latão é de 10% a 30% e, às vezes, o chumbo é adicionado para melhorar as propriedades mecânicas. O pó de latão tem sido usado em fechaduras, ponteiros de instrumentos e equipamentos de acionamento. Por causa de sua bela cor, o latão é usado para medalhas decorativas de metal. Peças de metalurgia do pó de latão pesando 2,6 kg foram recentemente usadas em braços de robôs. A resistência à tração e alongamento das peças sinterizadas com densidade de sinterização de 7,7g/cm3 atingiu 193MPa e 14%, respectivamente.

Em 2002, segundo dados precisos, o consumo de pó de cobre no mundo foi estimado em 59.000 a 64.000 toneladas, 22.000 toneladas na América do Norte, 18.000 toneladas na Europa e 4.500 toneladas em outros países. Cerca de 55 por cento do pó de cobre é usado para peças de bronze, 13 por cento é misturado com pó de ferro para produzir peças de metalurgia do pó, 12 por cento é usado para pó de sinterização penetrante, 10 por cento é usado para latão e 10 por cento é usado para outras aplicações, como como materiais de fricção, química, metais pesados W-Cu e Mo Cu, revestimentos, tintas, pastas e tintas. Um grande número de peças P/M mostra que o processo P/M tem grande potencial e criatividade para o uso de materiais à base de cobre.

De acordo com a situação atual de desenvolvimento, o pó com tamanho de partícula inferior a 10 μ m é adequado para a produção de peças moldadas por injeção de pó metálico. O pó de cobre pode ser fabricado em peças médicas de comunicação MIM, desgaste inteligente MIM e peças automotivas MIM com forma complexa através do processo de moldagem por injeção de pó metálico. Este produto tem boa condutividade e condutividade térmica. Podemos usar pó de cobre de alta pureza para melhorar a condutividade e a condutividade térmica aumentando a densidade final das peças. O processo de moldagem por injeção de pó metálico pode melhorar a densidade do pó de cobre, e a condutividade e a condutividade térmica do produto serão melhoradas de acordo.

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