SACMI и Officine Meccaniche Pontillo только что завершили новый технологический процесс производства зубчатых колес с помощью спекания — термической обработки, используемой для создания соединений между частицами, с целью формирования твердого, непрерывного объекта контролируемой плотности.
Проект, финансируемый совместно с Национальной операционной программой «Предприятие и конкурентоспособность» 2014-2020 ERDF Министерства экономического развития Италии (в настоящее время — Министерство предпринимательства и «Сделано в Италии»), повторяет направления развития в производстве косозубых шестеренок. Качественные и количественные цели были полностью достигнуты, а потенциальное применение в автомобильном секторе полезно для повышения надежности высокопроизводительных компонентов, снижения потребления энергии и ресурсов по сравнению с традиционными технологиями.
Разработка инновационных технологий для производства сложных зубчатых колес лежит в основе стратегии подразделения перспективных материалов SACMI. Цель предлагаемого 36-месячного проекта — привнести больше инноваций в процесс порошковой металлургии, который оптимизирует расход материалов и энергии по сравнению с традиционной металлургией. Неотъемлемые преимущества процесса спекания — к которым также относятся повышенная прочность форм и однородность готовой детали — стали предпосылкой для проведения мероприятия, целью которого было сократить существующий разрыв в механических характеристиках компонентов, изготовленных методом литья или пластической деформации.
Первым этапом проекта стало создание прототипов на основе данных 3D-модели, что позволило начать эксплуатационные испытания системы уплотнения порошка и поверхностного уплотнения. Этот первый этап включал в себя поиск наиболее подходящей геометрии для применения, который осуществлялся с помощью процесса прямого лазерного спекания металла (DMLS). На практике при использовании этой техники изделие создается путем спекания последовательных слоев (аддитивное производство) до тех пор, пока модель не будет завершена, затем она обрабатывается щеткой — для удаления остатков пыли — и подвергается термической обработке в специальных печах. Затем были проведены испытания различных типов материалов (сталь, титан, алюминиевые сплавы и т.д.), чтобы определить наиболее подходящий для предлагаемого применения.
Проект был завершен в соответствии с принципами циркулярной экономики, начиная с полной переработки материалов, использованных для изготовления образцов. Основная цель предложения — автомобильный сектор, чтобы предложить жизнеспособную — с превосходными механическими свойствами зубчатых колес — и экономически эффективную альтернативу традиционным используемым технологиям (ковка, литье и механическая обработка) для производства высокоэффективных компонентов. Эти типы шестеренок находятся в различных частях автомобиля, например, в коробке передач. Благодаря этой инновационной технологии целью проекта было производство компонентов с оптимальной плотностью (99% от теоретической плотности), без дефектов в микроструктуре и с размерными, геометрическими и микрогеометрическими характеристиками шестерни, пригодными для эксплуатации.
Компании выразили глубокое удовлетворение тем, что количественные и качественные цели были полностью достигнуты. Около 50 000 деталей было изготовлено на прессе усилием 2 000 кН с инновационной системой смазки стенок пресс-формы, что позволило достичь оптимальной плотности около 7,6 г/см³. Эти результаты демонстрируют значительный технологический прорыв, формируя основу для разработки приложения на промышленном уровне.
Проект CPM следует за предыдущей линией разработки косозубых шестерен, которые затем были запущены в производство компанией SACMI в конкретных областях применения, уже получивших признание на рынке благодаря инновационным характеристикам предлагаемого процесса. Этот проект, совместно финансируемый Министерством предпринимательства Италии и компанией Made in Italy, был выполнен SACMI вместе со своим партнером Officine Meccaniche Pontillo, компанией, сертифицированной по стандарту ISO 14001, что подтверждает важную синергию в плане навыков, знаний и структур.
Спекание — это термическая обработка, используемая для образования связей между частицами с целью формирования твердого, непрерывного объекта контролируемой плотности.
