量测粉末流动度和外观密度的好处

在生产设备昂贵和原物料上涨趋势下,使得生产成本往上增加。又产品同构型太高造成

同业间的价格竞争,也使得产品所获得的利润降低。在冶金过程中充分了解粉末流动度和密度测量有助于减少成本,降低产品的不良率,提高产品品质。

(一)、粉末流动度的量测

根据ASTM B213、JISZ 2502、GB/T 1482、ISO4490为标准。

理论基础

1、 粉末流动度的量测方式和粉末于充填模穴之流动之特性相似,流动之难易影响粉末进入模穴之快慢,影响生产速率和压缩零件的均一性。

2、当内部颗粒摩擦增加时,其流动度将降低。

3、粉末的湿度和水分含量将影响流动度。

4、微细粉末、潮湿的粉末不可量测。

5、流动性越好、视密度较高、安息角越小。

6、粉末的流动性不佳时,也会造成工件之某些部位充填不足,造成此处密度、强度偏低之现而产生崩角现象。

所需配备:

1、秒表:0.1秒

2、中国金钢砂粒度<106μm  50g x 5次----校正用-----每六个月校正一次

3、天平:50g / 0.1g

4、烘箱:102℃~107℃

5、连续做5 次 (每次不可超过0.4秒)

6、漏斗角度:60° ; 漏斗小孔:ψ2.63mm

7、粉收集容器

8、补正系数:40.0 / 标准试料的流速平均值

9、流动度 = 连续测三次所得之平均值 × 补正系数 (以S/50g表示)

10、若流动度增加到37.0秒时,表示漏斗孔太大需更换

 

(二)、粉末外观密度的量测

根据ASTM B212、B329 、JISZ 2504、GB/T 1479、ISO3921为标准。

理论基础

计算成形时粉末在模穴中应充填的高度。

1、  粉末外观密度又称为视密度,是将粉末填入已知体积后所得之密度。

2、  其测定是相似于当零件制造时,粉末填充到固定容积的模穴中之粉末重量。

3、  粉末外观密度测试提供粉末物理特性评定的准则。

4、  粉末外观密度高表示粉末颗粒间摩擦力小、流动性佳。使得成形时粉末容易迅速流入模具的模穴中,而使成形之生胚密度也较高。

5、当粉末太细,粉末间摩擦力太大,无法通过2.54mm之孔径时,可改用Carney

Funnel(卡尼漏斗),其孔径为5.08mm。

生胚密度ρg和外观密度ρa与生胚厚度t mm之关系:

生胚密度ρg×生胚厚度t mm=外观密度ρa×机械的调整冲子上端与模面的高度。一般产业界都以2倍处理为多。

粉末之充填量、深度以及胚体尺寸之关系:

填粉的深度H1、生胚胚体之高度H2、ρg生胚密度、ρa粉末之视密度。

公式为:(H1/H2)=( ρg/ρa)  以圆柱体为例:

若H2=3mm、ρg=6.8g/cm3、ρa=2.8g/cm3 则H1=7.28mm

A、自由流动的粉末外观密度

在已知容器内填充粉末外观密度 = 粉末重量 / 已知容积    ρ= m / v

所需配备:

1、密度杯:外径28mm  容积πd2h / 4 = 25 ±0.03 cm3

2、漏斗底部到密度杯上缘距离25mm

3、天平:200g / 0.01g

4、漏斗角度:60° ; 漏斗小孔:ψ2.5 ±0.08mm

5、外观密度:M / V = g/cm3

6、没有磁性的刮刀,抹平溢出的粉末

7、密度取到0.01g/cm3的精度

B、非自由流动的粉末外观密度

当粉末太细,粉末间摩擦力太大,无法通过2.54mm之孔径时,可改用Carney funnel,

其孔径为5.08mm。

在已知容器内填充粉末外观密度 = 粉末重量 / 已知容积   ρ= m / v

所需配备:

1、密度杯:外径28mm  容积πd2h / 4 = 25 cm3

2、漏斗底部到密度杯上缘距离25mm

3、天平:200g / 0.01g

4、一条直径2.5mm长150mm的线

5、漏斗角度:60° ; 漏斗小孔:ψ5± 0.08mm

6、外观密度:M / V=g/cm3

7、没有磁性的刮刀,抹平溢出的粉末

8、密度取到0.01g/cm3的精度

 

JIS ASTM流动度/密度测试仪规格:

JIS ASTM 规格

测试粉体

漏斗角度/孔径

容器ml

K-5101(1964)

颜料/微粉状染料

40°/Φ15mm

30

K-6721(1966)

乙烯树脂

40°/Φ8mm

100

K-6911(1962)

热硬化性塑料

Φ33mm

100

K-6891(1964)

四佛化乙烯树脂

30°/Φ20mm

100

K-6223(1972)

橡胶用配合剂

-

-

K-3362(1970)

合成清洁剂

30°/Φ9.5mm

100

K-1467(1965)

电解二氧化锰

40°/Φ15mm

30

K-6126(1970)

人造研磨材

60°/Φ12.7mm

100

Z-2504(1979)

金属粉末

60°/Φ2.5、5mm

25

Z-2502(1966)

金属流动度

60°/Φ2.63mm

-

H-1902(1977)

氧化铝

60°/Φ6mm

200

 

※     注意:测试样品会受到温度、水分、油、硬脂酸、硬脂酸盐、蜡而改变其粉末的特性。

※     金属粉末外观密度和流动度测定参考表  

           特 

粉末种类

外观密度

g/cm3

流动度

S/50g

流动度平均

重复性rS

流动度平均

再现性RS

球状的青铜粉

5.04

12

0.1

0.8

铁粉﹟1

2.46

31

0.7

2.5

铁粉﹟2

3.03

26

1.0

2.1

铁粉含润滑油

3.18

26

1.3

2.2

青铜粉含润滑油

3.31

31

1.7

2.6

黄铜含润滑油

3.61

42

4.1

8.7

 

欢迎来电咨询! 陈小姐  15980924775 

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