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金屬表面發(fā)黑(發(fā)藍(lán))處理工藝
鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍(lán)處理。發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。
堿性發(fā)黑細(xì)分出來,又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。
發(fā)黑時所需溫度的寬容度較大,大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面,只是所需時間有些長短而已。
實際操作中,需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量,以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。
金屬“發(fā)藍(lán)”
采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過程稱為“發(fā)藍(lán)”。
黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵。
電子儀器產(chǎn)業(yè)是MIM零件的主要應(yīng)用領(lǐng)域,在亞洲約占MIM零件銷售額的50%。電子器件的微型化需要生產(chǎn)成本較低的,性能較好的,更小的零件,這正是MIM零件的優(yōu)勢所在。[1]
MIM在中國的發(fā)展受益于電子行業(yè)(如手機(jī)產(chǎn)業(yè)等)的帶動,從2009年開始整個行業(yè)扶搖直上;尤其到2011年中后,更因為受蘋果與三星電子兩家的商品競爭,在手機(jī)裝置中大量采用MIM零件,是過去從未見到的熱潮。以下舉例說明電子行業(yè)中的MIM產(chǎn)品。
智能手機(jī)
90年代,最廣為熟知的MIM應(yīng)用是BP機(jī)震動馬達(dá)的鎢合金振子。2000年以后,不銹鋼系列開始廣泛應(yīng)用,如光纖接頭,消費電子類的hinge系列,手機(jī)按鍵,sim卡托槽等。近期MIM行業(yè)出現(xiàn)投資熱潮是由于MIM零件在手機(jī)行業(yè)廣泛應(yīng)用,以及3C行業(yè)的組裝工廠也在中國,投資門檻的降低,這都吸引了大量的資金流入。
根據(jù)市場情況,2015年僅國產(chǎn)手機(jī)零件(卡托、按鍵、鏡頭圈、LED圈、轉(zhuǎn)軸)達(dá)到16.5億,而且MIM產(chǎn)品的市場需求還會進(jìn)一步的擴(kuò)大。
光導(dǎo)纖維零件
圖5是由17-4PH不銹鋼制造的薄壁(壁厚小于1mm)、形狀復(fù)雜的光導(dǎo)纖維收發(fā)報機(jī)外罩,是用于網(wǎng)絡(luò)和電訊設(shè)備中的超高速收發(fā)報機(jī)并聯(lián)光學(xué)模件。這些薄壁的MIM外罩由4個薄支柱支承2條并聯(lián)的帶[1]。
其他典型電子行業(yè)MIM產(chǎn)品
在電子行業(yè)中諸如磁盤驅(qū)動器部件、電纜連接器、電子封裝件、手機(jī)振子、計算機(jī)打印頭等也常用MIM產(chǎn)品。
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?zāi)>呷グl(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?zāi)>摺?
目前鋁合金、顆粒增強(qiáng)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?zāi)>呒皹悠吩汀?
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(jī)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。