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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)。步驟如下﹕1使表面粗糙度達(dá)到一定要求﹐可通過表面磨光﹐拋光等工藝方法來實(shí)現(xiàn)。
金屬學(xué)基礎(chǔ)
鐵碳合金的基本組織
①奧氏體:碳溶于r-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體,常用A表示。液壓系統(tǒng)由一臺液壓站來操縱兩只小油缸和兩個大油缸,來完成啟閉大蓋、翻動攪拌缸功能。因?yàn)槊嫘牧⒎骄Ц竦膔-Fe總的間隙量雖比a-Fe的小,但空隙半徑比較大,所以能溶較多的碳。碳在r-Fe中的溶解度隨溫度升高而增加,在727度時為0.77%,在1148度時達(dá)到峰值2.11%。
奧氏體塑性很好,強(qiáng)度和硬度也比鐵素體高。
?、阼F素體:碳溶于a-Fe中的間隙式固溶體稱為鐵素體,常用F表示。PVD原理示意圖工藝流程:PVD前清洗→進(jìn)爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結(jié)束,冷卻出爐→后處理(拋光、AFP)。因?yàn)轶w心立方晶格的a-Fe總的間隙量雖大,但是間隙半徑卻很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室溫下不超過0.005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時達(dá)到峰值,也僅有0.0218%。
鐵素體含碳量很低,其性能接近純鐵,是一種塑性、韌性高和強(qiáng)度、硬度低的組織。
③珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物叫做珠光體,常用P表示。珠光體的平均含碳量為0.77%。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。其性能介于鐵素體和滲碳體之間。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。通過熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。
?、軡B碳體:滲碳體是鐵與碳的化合物,常用Fe3C表示。滲碳體的含碳量為6.69%,熔點(diǎn)約為1227度,晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,硬度很高,脆性極大,幾乎沒有塑性。
一般來說,在鐵碳合金中,滲碳體越多,合金就越硬,越脆。
⑤馬氏體:鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體)后經(jīng)迅速冷卻(淬火),得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織,常用M表示,馬氏體是體心正方結(jié)構(gòu)。
馬氏體轉(zhuǎn)變速度極快,轉(zhuǎn)變時體積產(chǎn)生膨脹,在鋼絲內(nèi)部形成很大的內(nèi)應(yīng)力,所以淬火后的鋼絲需要及時回火,防止應(yīng)力開裂。
不銹鋼喂料生產(chǎn)之混煉時的粘結(jié)劑與粉末的選擇及重要性
金屬喂料的生產(chǎn)是金屬注射成形行業(yè)不可或缺的組成部分,因?yàn)楣に嚰夹g(shù)要求注射原料必須為一定大小的均勻顆粒,而不能直接使用粉末。因此,喂料生產(chǎn)對整個行業(yè)來講非常必要。工藝流程:上件→靜電除塵→噴涂→低溫流平→烘烤技術(shù)特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):1、顏色豐富,高光、啞光可選。目前大部分金屬喂料都有專業(yè)的供應(yīng)商,有些比較有實(shí)力的大型工藝使用商也在喂料生產(chǎn)領(lǐng)域積極探索,試圖降低生產(chǎn)成本的同時生產(chǎn)出適合更多適合自身生產(chǎn)需要的喂料。說到喂料生產(chǎn)就不得不提混煉,混煉是喂料生產(chǎn)的第1步,它是使金屬粉末表面包覆一層粘結(jié)劑,使得金屬粉末和粘結(jié)劑組成均勻一致混合料的過程。業(yè)內(nèi)人士都知道混煉對喂料生產(chǎn)很重要,但卻并不是所有人都能系統(tǒng)知道哪些因素會影響到混煉效果,今天小編就和大家一起從粉末與粘結(jié)劑配比和加料順序的角度了解一下。
為什么要重視金屬粉末與粘結(jié)劑的配比呢?這是因?yàn)槲沽闲阅艿暮脡牟粫诨鞜掃^程中體現(xiàn)出來,而是會在后續(xù)的注射成形工藝中間接影響注射效果和制品的最終性能。在進(jìn)行混煉時就要考慮到注射成形的難易程度和脫粘后的變形情況。
首先要確定金屬粉末和粘結(jié)劑的搭配比例,當(dāng)粘結(jié)劑比例過大時,會減小喂料的粘度,使金屬粉末顆粒間的接觸減弱,造成后續(xù)脫除粘結(jié)劑時變形嚴(yán)重或坍塌;粘結(jié)劑比例過小時,喂料的粘度雖然提高,但是容易形成空隙,不容易注射,而且脫粘后制品容易裂紋或開裂。在此背景下,下一代催化脫脂新技術(shù)-氣態(tài)草酸脫催化脂技術(shù),開始出現(xiàn)在本次粉末冶金展,并且是由我國業(yè)者獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)。
對于不同的金屬粉末,其混煉時選擇的粘結(jié)劑種類也不同,配比自然也不同。69%,熔點(diǎn)約為1227度,晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,硬度很高,脆性極大,幾乎沒有塑性。一般要按照粘結(jié)劑和粉末密度算出其質(zhì)量比,按照這個比例來進(jìn)行配比。有些人還試圖在喂料生產(chǎn)時加入表面活性劑,實(shí)驗(yàn)表明這會降低粘結(jié)劑對粉末的濕潤性,減少粘結(jié)劑的使用量,進(jìn)而提高金屬喂料中金屬粉末的裝載量。
對于混煉時粉末和粘結(jié)劑的加入順序也有比較嚴(yán)格的規(guī)定,加料的順序一般是先加入高熔點(diǎn)組元熔化,然后降溫,加入低熔點(diǎn)組元,然后分批加入金屬粉末。這樣能防止低熔點(diǎn)組元的氣化或分解,分批加入金屬粉可防止降溫太快而導(dǎo)致的扭矩急增,減少設(shè)備損失。
綜上,金屬喂料生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)是混煉,而影響混煉效果的主要因素是粘結(jié)劑和金屬粉末的配比和加入順序,因此進(jìn)行科學(xué)配比和加料對金屬喂料的生產(chǎn)至關(guān)重要。
AIM(鋁合金粉末注射成形)工藝簡介
鋁合金粉末注射成形(Aluminium alloy injection moulding,簡稱AIM)是一種新型的鋁合金成形技術(shù)。
它類似于金屬粉末注射成形技術(shù)(MIM),是粉末注射成形(PIM)技術(shù)的主要分支,都是從注射成形技術(shù)上發(fā)展而來的,是目前國際上發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的鋁合金零部件加工技術(shù)。
AIM是先將粉末與粘結(jié)劑進(jìn)行均勻混煉,然后將混合物料經(jīng)造粒機(jī)造粒,再注射到成形模具腔完成所需要的形狀。密煉機(jī)是在開煉機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度間隙性的混煉設(shè)備。混合的熔體經(jīng)過加溫有良好的流動性,這樣在注射時有助于制品成形,而且能充分保持產(chǎn)品的密度均勻性。經(jīng)過成形的制品還需要脫脂再經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié),有的產(chǎn)品還要進(jìn)行一些后處理。
這種先進(jìn)的技術(shù)適合大批量、各種形狀復(fù)雜的零件生產(chǎn),包括一些極其復(fù)雜的三維立體形狀,且生產(chǎn)的產(chǎn)品無需機(jī)加工或僅少量加工,大大降低了生產(chǎn)成本,而且使工作效率大大提高。
因注射過程都是經(jīng)過精細(xì)的溫度和壓力進(jìn)行注射,所以成形的制品具有極高的精度和非常均勻的密度。
AIM鋁合金注射成形技術(shù)能加工生產(chǎn)形狀極其復(fù)雜的零件,zui小可以加工0.1g的微小型零件;生產(chǎn)的產(chǎn)品組織均勻、精準(zhǔn)度極高,表面光潔;而且生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,適于大批量生產(chǎn)。
由于AIM在精度和工作效率上表現(xiàn)出機(jī)加工無法比擬的優(yōu)勢,目前已應(yīng)用到航海航空、機(jī)械、汽車、精密儀器等多個行業(yè)。隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展,目前AIM已成為世界上鋁合金零部件加工領(lǐng)域發(fā)展最快的鋁合金加工技術(shù),得到越來越多行業(yè)的青睞。