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發(fā)布時(shí)間:2020-11-10 07:30  






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(gè)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(shí)的感覺。

等到和出來的面夠勁道時(shí),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(jìn)行高溫?zé)Y(jié),使成品的強(qiáng)度上一個(gè)臺(tái)階,并擁有很好的力學(xué)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(gè)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。


達(dá)克羅技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

1.高耐熱性:達(dá)克羅可以耐高溫腐蝕,耐熱溫度可達(dá)300℃以上。而傳統(tǒng)的鍍鋅工藝,溫度達(dá)到100℃時(shí)就已經(jīng)起皮報(bào)廢了。

2.很好的耐蝕性能:達(dá)克羅膜層的厚度僅為4-8μm,但其防銹效果卻是傳統(tǒng)電鍍鋅、熱鍍鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用達(dá)克羅工藝處理的標(biāo)準(zhǔn)件、管接件經(jīng)耐鹽霧試驗(yàn)1200h以上未出現(xiàn)紅銹。

3.良好的滲透性:由于靜電屏蔽效應(yīng),工件的深孔、狹縫,管件的內(nèi)壁等部位難以電鍍上鋅,因此工件的上述部位無法采用電鍍的方法進(jìn)行保護(hù)。達(dá)克羅則可以進(jìn)入工件的這些部位形成達(dá)克羅涂層。

4.無氫脆性:達(dá)克羅的處理工藝決定了達(dá)克羅沒有氫脆現(xiàn)象,所以達(dá)克羅非常適合受力件的涂覆。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。5.結(jié)合力及再涂性能好:達(dá)克羅涂層與金屬基體有良好的結(jié)合力,而且與其他附加涂層有強(qiáng)烈的粘著性,處理后的零件易于噴涂著色,與有機(jī)涂層的結(jié)合力甚至超過了磷化膜。

缺點(diǎn)1.達(dá)克羅的燒結(jié)溫度較高、時(shí)間較長,能耗大。

2.達(dá)克羅涂層的導(dǎo)電性能不是太好,因此不宜用于導(dǎo)電連接的零件,如電器的接地螺栓等。

3.達(dá)克羅中含有對環(huán)境和人體有害的鉻離子,尤其是六價(jià)鉻離子具有致癌作用。

4.達(dá)克羅涂層的表面顏色單一,只有銀白色和銀灰色,不適合汽車發(fā)展個(gè)性化的需要。不過,可以通過后處理或復(fù)合涂層獲得不同的顏色,以提高載重汽車零部件的裝飾性和匹配性。

5.達(dá)克羅的表面硬度不高、耐磨性不好,而且達(dá)克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。


選擇MIM技術(shù)的主要準(zhǔn)則

日本、美國及歐洲的金屬注射成形協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布ISO標(biāo)準(zhǔn)-ISO22068燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范,意在于為設(shè)計(jì)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(guān)于選擇MIM工藝準(zhǔn)則,確定有下列一些主要事項(xiàng)需要考慮:

☆質(zhì)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(chǎn)成本上極有效。

☆數(shù)量

模具與創(chuàng)建費(fèi)用對于低產(chǎn)量是難以承受的。因此,當(dāng)年產(chǎn)量超過20000件時(shí),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(shè)計(jì)的零件,MIM最有吸引力。

☆復(fù)雜性

MIM工藝適合制造幾何形狀復(fù)雜的以及在切削加工中需要轉(zhuǎn)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(jīng)常都有競爭力。

☆表面粗糙度

表面粗糙度反應(yīng)了粉末顆粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構(gòu)可能對成本沒有什么影響。

☆公差

如果要求的公差緊密時(shí),由于需要后續(xù)加工,MIM的成本趨向于增加,燒結(jié)件的公差大概在±0.3%。

☆組合

為了節(jié)省庫存與組裝費(fèi)用,當(dāng)講多個(gè)零件團(tuán)結(jié)為一個(gè)零件時(shí),可以受益。

☆缺陷

必須使MIM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。

☆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(jié)構(gòu)的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。


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,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)用來生產(chǎn)手表零件。      近幾十年來,MIM技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛,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。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。金屬注射成形技術(shù)要求粉末粒度為微米級以下,形狀近球形。此外對粉末的松裝密度、搖實(shí)密度、粉末長徑比、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。常用的不銹鋼金屬的粉末牌號有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。

     對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——篩分——包裝入庫主要用到的設(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、檢測儀器等。

    對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——篩分——包裝入庫主要用到的設(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對燒結(jié)體有影響。羰基法生產(chǎn)的粉末純度高、開頭穩(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。運(yùn)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。現(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


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