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達克羅技術(shù)的優(yōu)缺點
優(yōu)點
1.高耐熱性:達克羅可以耐高溫腐蝕,耐熱溫度可達300℃以上。而傳統(tǒng)的鍍鋅工藝,溫度達到100℃時就已經(jīng)起皮報廢了。
2.很好的耐蝕性能:達克羅膜層的厚度僅為4-8μm,但其防銹效果卻是傳統(tǒng)電鍍鋅、熱鍍鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用達克羅工藝處理的標準件、管接件經(jīng)耐鹽霧試驗1200h以上未出現(xiàn)紅銹。
3.良好的滲透性:由于靜電屏蔽效應(yīng),工件的深孔、狹縫,管件的內(nèi)壁等部位難以電鍍上鋅,因此工件的上述部位無法采用電鍍的方法進行保護。達克羅則可以進入工件的這些部位形成達克羅涂層。
4.無氫脆性:達克羅的處理工藝決定了達克羅沒有氫脆現(xiàn)象,所以達克羅非常適合受力件的涂覆。對于混煉時粉末和粘結(jié)劑的加入順序也有比較嚴格的規(guī)定,加料的順序一般是先加入高熔點組元熔化,然后降溫,加入低熔點組元,然后分批加入金屬粉末。5.結(jié)合力及再涂性能好:達克羅涂層與金屬基體有良好的結(jié)合力,而且與其他附加涂層有強烈的粘著性,處理后的零件易于噴涂著色,與有機涂層的結(jié)合力甚至超過了磷化膜。
缺點1.達克羅的燒結(jié)溫度較高、時間較長,能耗大。
2.達克羅涂層的導電性能不是太好,因此不宜用于導電連接的零件,如電器的接地螺栓等。
3.達克羅中含有對環(huán)境和人體有害的鉻離子,尤其是六價鉻離子具有致癌作用。
4.達克羅涂層的表面顏色單一,只有銀白色和銀灰色,不適合汽車發(fā)展個性化的需要。不過,可以通過后處理或復合涂層獲得不同的顏色,以提高載重汽車零部件的裝飾性和匹配性。
5.達克羅的表面硬度不高、耐磨性不好,而且達克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,因為它們會產(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。
粉末冶金行業(yè)發(fā)展勢不可擋
粉末冶金屬于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè),以制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復合以及各種類型制品的工藝技術(shù)。
我國粉末冶金行業(yè)起步較晚,但發(fā)展迅猛,特別是汽車行業(yè)、機械制造、金屬行業(yè)、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機械、電子家電及高科技產(chǎn)業(yè)等迅猛發(fā)展,為粉末冶金行業(yè)帶來了較大的發(fā)展機遇。
具體數(shù)據(jù)顯示,1948年我國硬質(zhì)合金產(chǎn)量僅有2-3萬噸,但2000年后我國粉末冶金市場迅速崛起。2009年我國粉末冶金行業(yè)產(chǎn)量為11.30萬噸,超過日本躍居亞洲首位。工藝流程:前處理→無青堿銅→無青白銅錫→鍍鉻技術(shù)特點:優(yōu)點:1、鍍層光澤度高,高品質(zhì)金屬外觀。2014年粉末冶金行業(yè)銷量達19.18萬噸,2017年增長至20.08萬噸,增幅為4.7%。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,現(xiàn)階段,我國粉末冶金產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車、家電、電動工具、摩托車、農(nóng)業(yè)機械及工程機械等工業(yè)。隨著我國汽車行業(yè)的快速發(fā)展,粉末冶金制品本土化需求不斷擴大,2016年,應(yīng)用于汽車方面的粉末冶金零件共10.09萬噸,占比54.69%,同比上升6.55%。在傳動過程中,可由電機同步轉(zhuǎn)速,經(jīng)彈性聯(lián)軸器至減速機后,由輸出裝置傳動快漿,使其達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速,也可由變頻器進行調(diào)速。未來下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會繼續(xù)拉動上游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,整個行業(yè)的容量仍在不停擴大。
汽車領(lǐng)域應(yīng)用較少,技術(shù)相對落后
在發(fā)達國家如美國、歐洲、日本,粉末冶金產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,汽車粉末冶金產(chǎn)品占粉末冶金總產(chǎn)品的比例高達80%以上,其產(chǎn)品包括VVT(可變氣門正時系統(tǒng))、VCT(可變氣門凸輪軸正時系統(tǒng))、各類泵組件、鏈輪、同步環(huán)、行星齒輪等,種類覆蓋十分齊全。MIM用粘結(jié)劑應(yīng)滿足如下要求:與粉末接觸角小,粘附力強且不與粉末反應(yīng)。
而在我國,2017年,粉末冶金市場汽車應(yīng)用占比僅為60%。我國粉末冶金汽車零件占比遠低于發(fā)達國家,占比提升潛力大。
單車用量方面,中國提升空間同樣相對可觀。2017年,北美粉末冶金零件單車用量可達18.6Kg,日本為8.0Kg,歐洲為7.2Kg,而中國僅為4.5Kg。目前我國適逢制造業(yè)發(fā)展有利時期,MIM技術(shù)應(yīng)用空間大,產(chǎn)品市場前景廣闊,這無疑為我國加快MIM行業(yè)的發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略好機遇。這種差距產(chǎn)生的主要原因是,我國國內(nèi)很多粉末冶金產(chǎn)品達不到要求的尺寸公差與性能參數(shù),因此,汽車主機廠只能選擇成本更高的鍛造零件與機加工零件。
國內(nèi)企業(yè)成本優(yōu)勢顯著,進口替代空間廣闊
與國外公司相比,國內(nèi)企業(yè)在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有優(yōu)勢,能夠為主機廠與一級供應(yīng)商提供更低價的粉末冶金產(chǎn)品。同時,國內(nèi)企業(yè)交貨周期短,售后服務(wù)快速、及時,能夠為國內(nèi)主機廠提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
從技術(shù)角度來看,2015年,發(fā)布《中國制造2025》的通知,其中重點提出要大力發(fā)展智能制造、增材制造、新材料、生物醫(yī)用等領(lǐng)域。我們認為在國家政策的大力扶持下,國內(nèi)粉末冶金技術(shù)有望得到快速發(fā)展,替代市場逐步由低端轉(zhuǎn)向高技術(shù)。
另外,專利申請授權(quán)量的持續(xù)增長彰顯粉末冶金技術(shù)的不斷成熟。2016年,我國鑄造、粉末冶金專利申請授權(quán)量為8295項,同比增長11.62%,近五年(2012-2016年)復合增長率為16.02%。
綜合來看,國內(nèi)粉末冶金產(chǎn)品進口替代空間十分廣闊
快速模具技術(shù)
正常生產(chǎn)模具的制造成本通常很高,許多情況下需要制作實驗模具去發(fā)現(xiàn)驗證設(shè)計生產(chǎn)整個過程中可能遇到的問題,最終的模具肯定要修改。為適應(yīng)這種情況,出現(xiàn)了許多快速或軟模具技術(shù)用來制造滿足幾百件零件試制的實驗模具。
目前鋁合金、顆粒增強環(huán)氧樹脂、鈹銅、低碳鋼、不銹鋼及鈷合金等已被用作制造軟的金屬注射模具。由于容易成型,鋅、鋁和鉍合金等偶爾也用于制造試驗模具及樣品原型。
但由于容易劃傷和損壞,最終的生產(chǎn)模具會采用硬質(zhì)材料。
利用有機硅橡膠模具工藝原理,制作使用壽命有限的MIM塑料注塑模具是一項較新的模具技術(shù)。將熔融塑料澆在母模型腔周圍,凝固硬化后,剖開塑料取出母模模型。壓入受限制的模架中,這樣的塑料模具可以用來承受幾百次的低壓注射試驗。
激光快速原型技術(shù)是一種非常簡單的模具或原型制造方法,采用激光掃描積分堆積塑料或金屬粉末直接制造模具型腔。激光快速原型技術(shù)的另外一種模具制造工藝是利用堆積的樹脂或紙質(zhì)模型,采用精密鑄造或電鑄方法制造模具型腔。
這些方法制造的模具表面比較粗糙,精度較低,無法滿足生產(chǎn)模具的苛刻要求。
非常大批量生產(chǎn)用的模腔或其組件,容易磨損,快速模具技術(shù)將是一種非常有效的工藝手段。