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五金細(xì)小件---粉末冶金
微小尺寸產(chǎn)品的用CNC機(jī)加工藝生產(chǎn),無法形成量產(chǎn)規(guī)模。而MIM金屬注射成型技術(shù),能夠大批量的生產(chǎn)微小尺寸零件??梢约眲〗档彤a(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,極大的提高了產(chǎn)品的出貨量,滿足客戶的生產(chǎn)需求。
粉末注射成型能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷等零件部件產(chǎn)品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續(xù)加工產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度、延伸率等力學(xué)性能高、耐磨性好、耐疲勞、組織均勻原材料利用率高、生產(chǎn)自動化程度高、工序簡單、可連續(xù)大批量生產(chǎn)無污染,生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)??傂枨罅浚耗>哔M和研發(fā)費用對于低需求量的產(chǎn)品,分?jǐn)傁聛砗笫呛茈y以承受的。
什么情況下合采用MIM工藝
MIM工藝的制程技術(shù)、材料和設(shè)備在國內(nèi)已經(jīng)越來越成熟,應(yīng)用范圍也非常廣。
零件形狀復(fù)雜、尺寸較小以及產(chǎn)量大,這些都是MIM工藝的優(yōu)勢。
這些強(qiáng)項,使其在電子數(shù)碼產(chǎn)品、手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發(fā)動機(jī)零件、電子密封件、切削工具及運動器械中得到了大量的應(yīng)用。
那么,如何判定一個產(chǎn)品是否應(yīng)該選擇MIM工藝,也就是選擇MIM工藝的準(zhǔn)則是什么呢?
目前主要有下列主要事項,選擇MIM工藝前需要考慮清楚。
1.
質(zhì)量、切削量:對于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時的零件,MIM在降低生產(chǎn)成本上極有優(yōu)勢;
2.
總需求量:模具費和研發(fā)費用對于低需求量的產(chǎn)品,分?jǐn)傁聛砗笫呛茈y以承受的。因此,當(dāng)產(chǎn)品的年需求量達(dá)到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
3.
材料:MIM工藝是一種近凈成形技術(shù),對于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設(shè)計的零件,MIM最有吸引力。
4.
產(chǎn)品復(fù)雜性:MIM工藝最適合制造幾何形狀復(fù)雜的、在切削加工中需要變換很多次加工工位的多軸零件、多基準(zhǔn)零件。
5.
使用性能:基于MIM產(chǎn)品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM燒結(jié)件的公差大概為±0.3%,如果產(chǎn)品要求的公差很嚴(yán)格,MIM燒結(jié)件就需要二次加工,如CNC,數(shù)控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
8.
組合:為了節(jié)省庫存與組裝費用,可見多個零件固結(jié)為一個零件。
9.
缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關(guān)鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結(jié)合線。
10.
新型組合材料:MIM可制造出傳統(tǒng)工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結(jié)構(gòu)的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
MIM常用材料的種類很多,但有幾種是主要的。若材料難以切削加工,諸如工具鋼、鈦、鎳合金或不銹鋼,對于MIM最終成型來說,是最有利的,MIM工藝可以一次性成型復(fù)雜的幾何形狀特征。
在不同的生產(chǎn)地點之間,用MIM可達(dá)到的性能是不同的。我們在設(shè)計之前,需要的許多性能參數(shù)都匯總與技術(shù)手冊中。
現(xiàn)在,我們看到了很多為MIM設(shè)計的新的材料,其中有疊片結(jié)構(gòu)的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導(dǎo)性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進(jìn)到了幾乎沒有工藝可替代的領(lǐng)域。
金屬粉末冶金中的燒結(jié)氣氛相關(guān)
金屬粉末冶金是一種利用金屬粉末(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)制成金屬或合金零部件的技術(shù)。一般情況下,珠光體中鐵素體和滲碳體呈片狀交替分布,稱為片狀珠光體。運用該技術(shù)可直接生產(chǎn)多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此應(yīng)用十分廣泛。在金屬粉末冶金制品燒結(jié)中,燒結(jié)氣氛是影響燒結(jié)制品性能的重要因素之一。粉末燒結(jié)氣氛是指粉末冶金制品在燒結(jié)時,燒結(jié)爐內(nèi)的實際氣氛,常用的燒結(jié)氣氛主要有保護(hù)氣氛、可控氣氛和空氣。下面我們就一起來了解一下:
一、保護(hù)氣氛:保護(hù)氣氛分為還原性氣氛和中性氣氛,還原性氣氛又分為氫氣和分解氨。在燒結(jié)過程中,保護(hù)氣氛的主要作用是保護(hù)燒結(jié)制品不被氧化。
氫氣在一定的溫度條件下具有很強(qiáng)的滲透性,是一種化學(xué)活性較強(qiáng)的可燃性無毒氣體,常在鎢、硬質(zhì)合金、不銹鋼等難熔粉末冶金制品的燒結(jié)中作為保護(hù)氣氛;
分解氨是液氨經(jīng)熱分解后獲得的由氫和氮組合的混合氣體,在粉末冶金中即可作為還原劑,也用來作為燒結(jié)氣氛,除了某些含有氮成分的制品因與該氣氛產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)不能采用這種氣氛燒結(jié)以外,大多數(shù)的金屬都可采用這種氣氛來燒結(jié)。
中性氣氛:中性氣氛主要包括氮氣、氨氣和真空,真空燒結(jié)能夠避免氣氛中的有害成分對粉末冶金零件造成污染等不利影響。
二、可控氣氛:這類氣氛分為放熱型(不需要從外部供熱)和吸熱型氣氛(需要從外部供熱),都由碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化而成。
放熱型可用于控制粉末冶金(含注射成形)燒結(jié)制品中的碳含量控制,分為淡型和濃型氣氛,淡型放熱氣氛的碳勢很低,用作低碳鋼、銅制品的燒結(jié)時,只用作無氧化加熱;濃型放熱氣氛的碳勢較高一些,可用作防止粉末冶金鐵基、銅基零件的的氧化和減少鐵基零件的脫碳?!钊毕荼仨毷筂IM固有的缺陷處于非關(guān)鍵位置,或制造成形后除去例如澆口印跡、提模桿標(biāo)記或接合線等。
吸熱型氣氛與放熱型氣氛相比較,是一種還原性更強(qiáng)、碳勢更高的可控氣氛,在粉末冶金中主要用于鐵基零件和銅基零件燒結(jié)時作保護(hù)氣氛,有時也作為滲碳劑使用。
三、空氣氣氛:這種燒結(jié)氣氛主要是在燒結(jié)爐內(nèi)通過一定空氣氣體,也可以看作是在常壓狀態(tài)下燒結(jié),一般在金屬復(fù)合材料和陶瓷材料的燒結(jié)制品中應(yīng)用