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選擇MIM技術的主要準則
日本、美國及歐洲的金屬注射成形協(xié)會聯(lián)合發(fā)布ISO標準-ISO22068燒結金屬注射成形材料規(guī)范,意在于為設計與材料工程師提供用MIM工藝制造的零件規(guī)定的材料所需要的資料。關于選擇MIM工藝準則,確定有下列一些主要事項需要考慮:
☆質量/大量
對于在切削加工或磨削加工中材料損耗大的零件,MIM在降低生產成本上極有效。
☆數(shù)量
模具與創(chuàng)建費用對于低產量是難以承受的。因此,當年產量超過20000件時,對于MIM合適。
☆材料
對于像鈦、不銹鋼及鎳合金之類難切削加工的材料設計的零件,MIM最有吸引力。
☆復雜性
MIM工藝適合制造幾何形狀復雜的以及在切削加工中需要轉換位置的多軸零件。
☆使用性能
如果使用性能很重要,則MIM的高密度形成的性能經常都有競爭力。
☆表面粗糙度
表面粗糙度反應了粉末顆粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構可能對成本沒有什么影響。
☆公差
如果要求的公差緊密時,由于需要后續(xù)加工,MIM的成本趨向于增加,燒結件的公差大概在±0.3%。
☆組合
為了節(jié)省庫存與組裝費用,當講多個零件團結為一個零件時,可以受益。
☆缺陷
必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成形后除去例如澆口印跡、提模桿標記或接合線等。
☆新型組合材料
MIM可制造出用傳統(tǒng)工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的、兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
粉末注射成型技術彎道超車
粉末注射成型適用不銹鋼,鐵基合金,磁性材料,鎢合金,硬質合金,精細陶瓷等系列。所制備的零件廣泛應用于航空航天工業(yè)、汽車業(yè)、兵工業(yè)、醫(yī)用器械、機械行業(yè)、日用品等領域。那么粉末注射成型和其他成形工藝特點的比較,哪個更具優(yōu)勢呢?
(一)與傳統(tǒng)粉末冶金工藝比較
粉末注射成型作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術,具有常規(guī)粉末冶金方法無法比擬的優(yōu)勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,凹臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。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。
(二)與比精密鑄造比較
精密鑄造對于熔點相對較低的金屬或合金,精密鑄造也可以成形三維復雜形狀的零件。但對于難熔金屬和合金、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷等卻無能為力,這是精密鑄造的本質所決定的。另外,對于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密鑄造是十分困難或不可行的。
(三)與機加工比較
傳統(tǒng)機械加工法,近來靠自動化而提升其加工能力,在效率和精度上有極大的進步,但是基本的程序上仍脫不開逐步加工(車削、刨、銑、磨、鉆孔、拋光等)完成零件形狀的方式。
機械加工方法的加工精度遠優(yōu)于其他加工方法,但是因為材料的有效利用率低,且其形狀的完成受限于設備與刀具,有些零件無法用機械加工完成。相反的,粉末注射成型可以有效利用材料,形狀自由度不受限制。對于小型、高難度形狀的精密零件的制造,粉末注射成型工藝比較機械加工而言,其成本較低且效率高,具有很強的競爭力。MIM技術彌補了傳統(tǒng)加工方法在技術上的不足或無法制作的缺憾,并非與傳統(tǒng)加工方法競爭。粉末注射成型技術可以在傳統(tǒng)加工方法無法制作的零件領域發(fā)揮其特長。對粉末冶金生坯強度的這種解釋就將重點放在了建立顆粒之間原子與原子的金屬接觸。
還原鐵粉已成為制造業(yè)無法替代的高等級材料
還原鐵粉是粉末冶金和軟磁感應器件的基礎原料,其產品由于具有高度的可加工性,可以制成各種超薄、特異形狀器件,具有極強的抗沖擊、抗腐蝕、耐磨損和高強度特性,廣泛地應用于汽車、機械、船舶、機車等領域,是單純靠熔煉制成的鋼鐵材料所無法替代的高等級材料。七、噴砂噴砂:是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化,獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。
此外在變壓器磁芯、電感應器件、優(yōu)質焊條、靜電復印、化工、醫(yī)用、食品保鮮等行業(yè)的應用也日趨廣泛。隨著科學技術的發(fā)展,高純鐵粉的應用領域將越來越廣,使用量也越來越大。
根據(jù)分析,還原鐵粉的原始材料是氧化鐵皮,主要是以四氧化三鐵存在的。由于原本的利用氫氣還原產生的效果不是很好,所以改之為用隧道窯選用碳作為還原劑來還原產品,得到的還原效率還是比較高的,因此以碳作為還原劑在一次還原中進行脫氧處置,被廣泛的應用。針對不同的拋光過程:粗拋(基礎拋光過程),中拋(精加工過程)和精拋(上光過程),選用合適的拋光輪可以達到很好拋光效果,同時提高拋光效率。
由此可見,粉末冶金用還原鐵粉生產工序也是一種一次還原,因此一般都是選用碳即焦末作為還原劑進行還原,形成的為海綿鐵的半成品;形成置換海綿銅鐵粉,當然這還不是最終的產品,還要對其進行破碎處理后再要進行二次還原,這時就可以用氫氣作為還原劑進行還原,得到我們想要的產品。金屬表面發(fā)黑(發(fā)藍)處理工藝鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍處理。
熱流道技術
熱流道注射模具是真正的無流道凝料注射模具,熱流道技術是注射工藝過程中的一項先進技術。
通過精密的設計、制造和控制技術,使整個流道內的注射料始終保持熔融狀態(tài),不產生流道凝料,不流涎,不使注射料過熱分離或降解。
熱流道結構主要是有主流道噴嘴、流道板、噴嘴、加熱和測溫元件、安裝和緊固零件組成。
由于技術難度很高,整個熱流道系統(tǒng)目前一般有專業(yè)的公司設計制造。整套復雜的熱流道模具有經驗豐富的注射模具企業(yè)和熱流道裝備公司共同設計和制造,以保證注射成型順利的進行。
熱流道系統(tǒng)模具結構復雜,成本較高,適合大批量連續(xù)生產:
-采用熱流道系統(tǒng)無流道凝料脫模過程,整個注射過程更容易實現(xiàn)自動化控制;
-沒有流道回收料摻入使用,生產過程穩(wěn)定性提高,大批量生產產品質量一致性提高;
-流道壓力損失減小,注射壓力可以降低,降低了注射料分離降解的傾向,降低了產品的殘余應力,減小變形;
-保壓時間更長且有效,減小注射件的收縮率,零件各部位密度更加均勻;
-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形狀更加復雜、精度更高的制品;
-與通常MIM模具不能采用的潛伏式澆口結合,減少毛坯澆口處理環(huán)節(jié),可以提高生產效率;
-節(jié)約能源,大批量生產可以降低成本。