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粉末冶金廠量大從優(yōu)

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發(fā)布時(shí)間:2020-08-18 09:25  






粉末冶金生胚強(qiáng)度

粉末冶金生胚強(qiáng)度的概念粉末冶金生坯強(qiáng)度是指冷壓的粉末壓坯的機(jī)械強(qiáng)度。粉末冶金零件生坯具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度是必要的,以便壓坯從陰模中脫出和將其運(yùn)送到燒結(jié)爐而不會(huì)損壞。生坯強(qiáng)度取決于金屬粉末的種類與施加的壓力。軟金屬的粉末、不規(guī)則顆粒形狀或多孔性顆粒結(jié)構(gòu)的粉末都具有較高的生坯強(qiáng)度。對(duì)于軟金屬,用較低的壓力即可生產(chǎn)出能夠進(jìn)行搬運(yùn)的壓坯。并可通過(guò)PLC實(shí)時(shí)控制及記錄生產(chǎn)中的溫度、時(shí)間、粘度等相關(guān)數(shù)據(jù)。較硬的粉末則需要較高的壓力。

要理解粉末冶金生坯強(qiáng)度,就必須知道哪種力使金屬之間產(chǎn)生黏著。當(dāng)使清潔的金屬表面相互接觸時(shí),由于它們之間的接觸面積小,從而它們之間的黏著力小。施加壓力使接觸面積增大,不管顆粒形狀和表面粗糙度如何,這種接觸面積大體上正比于施加的壓力。對(duì)粉末冶金生坯強(qiáng)度的這種解釋就將重點(diǎn)放在了建立顆粒之間原子與原子的金屬接觸。如上所述,與球形顆粒粉末相比,不規(guī)則形狀顆粒壓制的壓坯具有較高的生坯強(qiáng)度。這種較高的強(qiáng)度來(lái)自于粉末冶金壓坯中不規(guī)則形狀顆粒之間的相互聯(lián)鎖。材料:MIM工藝是一種近凈成形技術(shù),對(duì)于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設(shè)計(jì)的零件,MIM最有吸引力。對(duì)相互聯(lián)鎖現(xiàn)象的解釋仍然有爭(zhēng)議,但看起來(lái)可能是由于在由不規(guī)則顆粒壓制的壓坯中,在相當(dāng)大程度上,相鄰顆粒之間形成了較好的原子接觸。

粉末冶金工藝很適用于大批量生產(chǎn)這類的零件。它可以為各種形狀復(fù)雜的零件生產(chǎn)設(shè)計(jì)且不浪費(fèi)材料。不過(guò),制造鐵框在技術(shù)上并非易事。在早期開(kāi)發(fā)中,使用傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑,諸如硬脂酸鋅與EBS臘等進(jìn)行過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn),生坯廢品率高達(dá)50%。因此,密煉機(jī)的出現(xiàn)是橡膠機(jī)械的一項(xiàng)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。目前,有通過(guò)用溫壓提高生坯密度和通過(guò)采用模壁潤(rùn)滑減少或消除混合粉中的潤(rùn)滑劑的方法來(lái)提高生坯強(qiáng)度。


金屬注射成形用不銹鋼粉的生產(chǎn)工藝

金屬注射成形技術(shù)由陶瓷零件的粉末注射成形技術(shù)發(fā)展而來(lái),是一種新型的粉末冶金近凈成形技術(shù)。金屬注射成形技術(shù)技術(shù)的主要生產(chǎn)步驟如下:金屬粉末與粘結(jié)劑混合——制?!⑸涑尚巍撝獰Y(jié)——后續(xù)處理——最終產(chǎn)品該技術(shù)適用于大批量生產(chǎn)性能高、形狀復(fù)雜的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表業(yè)用來(lái)生產(chǎn)手表零件。      近幾十年來(lái),MIM技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,能應(yīng)用的材料體系包括:Fe-Ni合金、不銹鋼、工具鋼、高比重合金、硬質(zhì)合金、鈦合金、鎳基超合金、金屬間化合物、氧化鋁、氧化鋯等。金屬注射成形技術(shù)要求粉末粒度為微米級(jí)以下,形狀近球形。此外對(duì)粉末的松裝密度、搖實(shí)密度、粉末長(zhǎng)徑比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。目前生產(chǎn)金屬注射成形技術(shù)用粉末的主要方法有:水霧化法、氣體霧化法、羰基法。實(shí)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。常用的不銹鋼金屬的粉末牌號(hào)有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。

     對(duì)于水霧化法其制作流程為:

     選用不銹鋼原料——中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔化——成份調(diào)整——脫氧除渣——霧化制粉——質(zhì)量檢測(cè)——篩分——包裝入庫(kù)主要用到的設(shè)備有:中頻感應(yīng)熔爐、高壓水泵、全封閉式制粉裝置、循環(huán)水水池、篩分和包裝設(shè)備、檢測(cè)儀器等。

    對(duì)于氣霧化法其制作流程為:

    選用不銹鋼原料——中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔化——成份調(diào)整——脫氧除渣——霧化制粉——質(zhì)量檢測(cè)——篩分——包裝入庫(kù)主要用到的設(shè)備有:中頻感應(yīng)熔爐、氮?dú)庠春挽F化裝置、循環(huán)水水池、篩分和包裝設(shè)備、檢測(cè)儀器等。

每種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn):水霧化法是主要的制粉工藝,其效率高、大規(guī)模生產(chǎn)比較經(jīng)濟(jì),可使粉末細(xì)微化,但形狀不規(guī)則,這有利于保形,但所用粘結(jié)劑較多,影響精度。此外,水與金屬高溫反應(yīng)形成的氧化膜妨礙燒結(jié)。氣體霧化法是生產(chǎn)金屬注射成形技術(shù)用粉的主要方法,它生產(chǎn)的粉末為球形,氧化程度低,所需粘結(jié)劑少,成形性好,但極細(xì)粉收率低,價(jià)格高,保形性差,且粘結(jié)劑中的C,N,H,O對(duì)燒結(jié)體有影響。羰基法生產(chǎn)的粉末純度高、開(kāi)頭穩(wěn)定、粒度極細(xì),它最適合于 MIM,但僅限于Fe,Ni等粉體,不能滿足品種的要求。為了滿足金屬注射成形技術(shù)用粉的要求,許多制粉公司對(duì)上述方法進(jìn)行了改進(jìn),還發(fā)展了微霧化、層流霧化等制粉方法。行業(yè)代表包括上海富馳高科技股份有限公司,是目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的龍頭企業(yè),也培養(yǎng)了一大批MIM技術(shù)人才?,F(xiàn)在通常是水霧化粉和氣霧化粉混合使用,前者提高振實(shí)密度后者維持保形性。目前采用水霧化粉也可生產(chǎn)相對(duì)密度大于99%的燒結(jié)體,因此較大型零件只使用水霧化粉,較小型零件使用氣霧化粉


LIGA工藝制造塑料消失模具的兩種方法

LIGA工藝制造塑料消失模具有兩種方法:

一種工藝是用模具成型PMMA塑料模芯,將PMMA塑料模芯嵌入模架直接進(jìn)行金屬注射成型,PMMA塑料模芯與MIM零件毛坯整體從模架中脫出,MIM零件毛坯留在塑料模芯中直接脫脂、燒結(jié),這成為一步Fu制工藝。

另一種工藝是利用電鑄工藝在PMMA塑料件表面沉積一層金屬鎳,而后將PMMA塑料與鎳殼剝離,再將鎳殼嵌入模架制程金屬模具成型MIM零件毛坯。這成為兩步fu制工藝。

一步fu制工藝成型的零件精度較高,并且解決了零件的脫模及后續(xù)操作等困難,但成本較高;兩步fu制工藝成型的零件精度有所降低,適合批量生產(chǎn),但存在零件的脫模及后續(xù)操作困難。


粉末冶金MIM工藝相比傳統(tǒng)精鑄工藝的優(yōu)勢(shì)

MIM使用的原料粉末粒度直徑為2—15urn,而傳統(tǒng)粉末冶金(PM)的原料粉末粒度為50—100urn。MIM工藝的成品密度高,原因是使用微細(xì)粉末。MIM產(chǎn)品形狀自由度是PM所不能達(dá)到的。

傳統(tǒng)的精密鑄造(IC)工藝作為一種制作復(fù)雜形狀產(chǎn)品極有效的技術(shù),近年使用陶心輔助可以完成狹縫、深孔穴的產(chǎn)品,但礙于陶心的強(qiáng)度以及鑄液的流動(dòng)性限制,該工藝仍有某些技術(shù)上的難題。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)。一般而言,此工藝制造大、中型零件較為合適,而小型復(fù)雜零件則MIM工藝較為合適,而且IC工藝材質(zhì)受到一定限制。

壓鑄工藝適用于鋁和鋅合金等低熔點(diǎn)、鑄流性好的材料,而MIM工藝適合各種材質(zhì)。

精密鍛造可以成型復(fù)雜零件,但不能成型三維復(fù)雜的小型零件,其產(chǎn)品的精度低,產(chǎn)品有局限。

傳統(tǒng)機(jī)械加工法:近來(lái)靠自動(dòng)化和數(shù)控提升加工能力,在效率和精度上有很大的進(jìn)展,但是基本的程序上仍脫不開(kāi)逐步加工車(chē)、刨、銑、磨、鉆、拋等完成零件形狀的方式,機(jī)械加工的方法精度和復(fù)雜度遠(yuǎn)優(yōu)于其他方法,但是因?yàn)椴牧系挠行Ю寐实?,且形狀的完成受限于設(shè)備與刀具,有些零件無(wú)法用機(jī)械加工完成。相反,MIM可以有效利用材料,形狀自由度不受限制。缺點(diǎn):目前顏色受限制,只有黑色、灰色等較成熟,鮮艷顏色目前難以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于小型、復(fù)雜、高難度形狀的精密零件的制造,MIM工藝比較機(jī)械式加工而言,其成本較低且效率高,具有競(jìng)爭(zhēng)力。


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