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MIN金屬注射成型
MIM(metal Injection Molding),中文名稱為金屬注射成型,是一種將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料,注射到模型里的成形方法。
簡單來說,MIM就是把金屬粉末和粘結(jié)劑均勻混合在一起,經(jīng)過加工就能做成各種形狀的金屬器件了。
這是一種具有很高技術(shù)含量的技術(shù),類似于現(xiàn)在熱門的3D打印。
從工藝流程來看,MIM要經(jīng)歷混料(專用喂料)、注射成形、脫脂、燒結(jié)、后處理等5個步驟。
混料,就是把金屬粉末和粘結(jié)劑,按9:1的比例均勻混合起來,大家可以想象我們用水和面時的感覺。
等到和出來的面夠勁道時,就可以甩面做面條了,注射成形的步驟也差不多。
混合物被加熱,注入模具,成形為毛坯。毛坯出來后,再將里面的粘結(jié)劑去除,這一過程就叫脫脂。
脫脂后再進行高溫燒結(jié),使成品的強度上一個臺階,并擁有很好的力學性能。
燒結(jié)是MIM工藝中最核心的環(huán)節(jié),只要這一步處理得好了,那么整個MIM流程基本就大功告成了。
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經(jīng)過MIM制作出來的成品,密度高、精度高、表面光潔度也非常好,不信你摸一摸智能手表的底殼,質(zhì)感那是杠杠滴。
密煉機和捏合機的區(qū)別
密閉式煉膠機簡稱密煉機,主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機是一種設(shè)有一對特定形狀并相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對聚合物材料進行塑煉和混煉的機械,主要由密煉室、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動裝置及機座等部分組成。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雜的幾何形狀特征。
密煉機是在開煉機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強度間隙性的混煉設(shè)備。自1916年出現(xiàn)真正意義上的Banbury(本伯里)型密煉機后,密煉機的威力逐漸被人們所認識,它在橡膠混煉過程中顯示出來比開煉機優(yōu)異的一系列特征,如:混煉容量大、時間短、生產(chǎn)效率高;較好的克服粉塵飛揚,減少配合劑的損失,改善產(chǎn)品質(zhì)量與工作環(huán)境;目前大部分金屬喂料都有專業(yè)的供應商,有些比較有實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。操作安全便利,減輕勞動強度;有益于實現(xiàn)機械與自動化操作等。因此,密煉機的出現(xiàn)是橡膠機械的一項重要成果,至今仍然是塑煉和混煉種的典型的重要設(shè)備,仍在不斷的發(fā)展和完善。
捏合機是由一對互相配合和旋轉(zhuǎn)的葉片(通常呈Z形)所產(chǎn)生強烈剪切作用而使半干狀態(tài)的或橡膠狀粘稠塑料材料能使物料迅速反應從而獲得均勻混合攪拌的設(shè)備。是各種高粘度的彈塑性物料的混煉、捏合、破碎、分散、重新聚合各種化工產(chǎn)品的理想設(shè)備,具有攪拌均勻、無死角、捏合效率高的優(yōu)點,廣泛應用于高粘度密封膠、硅橡膠、中性酸性玻璃膠、口香糖、泡泡糖、紙漿、纖維素、亦用于電池、油墨、顏料、染料、樹脂、塑料、橡膠、化妝品等行業(yè)。較好的克服粉塵飛揚,減少配合劑的損失,改善產(chǎn)品質(zhì)量與工作環(huán)境。
捏合機可制成普通型、壓力型、真空型、高溫型四種,調(diào)溫形式采用夾套、蒸汽加熱、油加熱、水冷卻等方法,采用液壓翻缸及啟蓋。出料方式有液壓、翻缸傾倒、球閥出料,螺桿擠壓等。并可通過PLC實時控制及記錄生產(chǎn)中的溫度、時間、粘度等相關(guān)數(shù)據(jù)??傂枨罅浚耗>哔M和研發(fā)費用對于低需求量的產(chǎn)品,分攤下來后是很難以承受的。缸體及漿葉與物料接觸部分均采用不銹鋼制成,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
捏合機主要由捏合部分、機座部分、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等六大部分組成。捏合部分由缸體、漿軸、墻板、缸蓋等組成。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。電控系統(tǒng)有手動、自動電控系統(tǒng),由用戶任意選擇和要求,操作方便、可靠。傳動系統(tǒng)由電機、減速機和齒輪組成、根據(jù)捏合機型號配套電機。這些強項,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)動機零件、電子密封件、切削工具及運動器械中得到了大量的應用。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。
金屬微注射成型技術(shù)(μ-MIM)
微機械或微機電系統(tǒng)(MEMS)是20世紀80年代后期發(fā)展起來的一門新興的交叉學科,已被公認為21世紀重點發(fā)展的關(guān)鍵學科之一。
微機械或微機電系統(tǒng)的實用化依賴于微細加工技術(shù)的進步,金屬微注射成型技術(shù)是批量化高效率生產(chǎn)高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。
金屬微注射成型技術(shù)是指利用MIM工藝生產(chǎn)微米尺寸或微米結(jié)構(gòu)金屬或陶瓷零件的一門工藝技術(shù),一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結(jié)構(gòu)的精密零件。
目前,采用適當?shù)募毞?,可以制?5~50μm厚、局部結(jié)構(gòu)細節(jié)小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。
金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發(fā)展,微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發(fā)展?jié)摿?。這些小零件的技術(shù)附加值非常高,例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執(zhí)行器及YA科醫(yī)用等零件,每千克售價為4000~20000美元。
微注射成型產(chǎn)品在執(zhí)行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫(yī)用保健設(shè)備等方面有著廣闊的應用前景。
限制微注射成型技術(shù)發(fā)展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。
生產(chǎn)這類高精度微小零件的模具比常規(guī)模具要精密的多,需要用到各類現(xiàn)金為細加工技術(shù),如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA(德文制版術(shù)、電鑄成型和注塑成型三次縮寫)等工藝制造塑料消失模具方法,可以很好地解決上述問題。
淺談鑄件與不銹鋼鍛件之間的區(qū)別
鑄件應用有著悠久的歷史。在古代,人們用鑄件做錢幣祭器、工具和一些生活用具。然而在現(xiàn)代,鑄件主要用于機器零部件的毛坯或者直接用作機器零部件。機械產(chǎn)品中鑄件開始越來越占比例,用量也是逐年增加,鑄件的形狀、品種也在不斷變化。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。鑄件漸漸成為了我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,各類門把、門鎖、小水管道等各類場合都可以看到鑄件的運用。
鑄件有優(yōu)良的機械、物理性能,它可以有各種不同的強度、硬度、韌性配合的綜合性能,還可兼具一種或多種特殊性能,如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等。
鑄件的重量和尺寸范圍都很寬,重量最輕的只有幾克,最重的可達到400噸,壁厚最薄的只有0.5毫米,最厚可超過1米,長度可由幾毫米到十幾米,可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。
鑄件與不銹鋼鍛件之間都有那些區(qū)別呢?
1、鑄件具有良好的耐磨性與消震功能,因為鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。
2、鑄件工藝性能好,由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。
3、不銹鋼經(jīng)過鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學性能。鑄造組織經(jīng)過鍛造方法熱加工變形后由于不銹鋼的變形和再結(jié)晶,使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я]^細、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織,使鋼錠內(nèi)原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實和焊合,其組織變得更加緊密,提高了金屬的塑性和力學性能。因此,當產(chǎn)品的年需求量達到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
4、鑄件的力學性能低于同材質(zhì)的鍛件力學性能。然而鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性,使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致,可保證零件具有良好的力學性能與長的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工藝生產(chǎn)的鍛件,都是鑄件所無法比擬的。
無論是鑄件還是不銹鋼鍛件,都是機械生產(chǎn)中不可缺少的一部分,在機械生產(chǎn)中,根據(jù)產(chǎn)品性能的不同,選擇相應的鑄件或鍛件,只有充分發(fā)揮鑄件或鍛件的作用,才能有好的機械產(chǎn)品。