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粉末冶金在零部件制造業(yè)地位不可取代
近幾年來,經濟的快速發(fā)展,帶動了一些零部件生產廠家的發(fā)展,粉末冶金是一項將材料和零件成形集于一體,不僅節(jié)能高效還能減少污染,節(jié)省材料,已經是現代工藝先進的制造技術。粉末冶金在零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用,已經成為零部件生產發(fā)展的前沿。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。
對于粉末冶金的材料的生產提出來了更高的要求,粉末冶金制品在一定的條件下逐漸的發(fā)展成熟,在冶金方法上由于粉末冶金具有制備工藝,結構組成等方面的獨特優(yōu)越性,可以生產制造出良好的材料,此類材料在特殊應用中發(fā)揮非常大的作用,有著廣闊的應用前景。粉末冶金制品一般用于制造高強度耐磨性強的零部件,在機械、電器,設備等有很大的用途,在汽車、機電、農機、電機中也有非常廣泛的用途。使用性能:基于MIM產品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
隨著社會的日益發(fā)展,各個行業(yè)都取得了突飛猛進的發(fā)展,而推動行業(yè)發(fā)展巨大的助力則來源于高科技的大力支持。例如,粉末冶金制品,雖然粉末冶金行業(yè)在市場上具有很大的發(fā)展?jié)摿?,應用領域也極其廣闊,但是這些因素并不能表示粉末冶金制品可以在競爭日漸加劇的生存環(huán)境中發(fā)展,在眾多粉末冶金制品中,只有擁有先進的技術,優(yōu)質的服務,才能牢牢的抓住用戶的眼球,成為最受市場歡迎的一款粉末冶金制品。二、鈍化處理所謂鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學處理﹐在鍍層上形成一層堅實致密的﹐穩(wěn)定性高的薄膜的表面處理方法。
粉末冶金是一門重要的零件成形技術,采用粉末冶金技術新型工藝的不斷出現,必將促進了產業(yè)的先進發(fā)展,也將為未來零部件的生產帶來光明的道路
粉末微注射成形技術
近年來,微系統技術在各個領域的發(fā)展非常迅速,同時也對應用于微型工程中的三維微型復雜元器件的制造提出了更高的要求,希望微型器件在具備滿足使用要求性能的同時,能夠實現規(guī)?;a。微系統中主要的元器件包括微型模具、用于傳感器和jia速器上的微型機械結構、生物傳感器、微型流體元件、微型反應器等。這些元器件形狀復雜、體積微小,采用現有的微型加工技術如微型切削、激光切削、硅刻蝕技術等,生產效率低,無法開展大規(guī)模生產,而近年來在粉末注射成形基礎上發(fā)展起來的粉末微注射成形工藝為實現微型元器件規(guī)模化生產提供了zui具潛力的制備技術。金屬熱處理有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝,俗稱“四把火”。
粉末微注射成形技術是指針對尺寸小于1微米的零件在傳統粉末注射成形技術基礎上所開發(fā)的一種成形技術,主要應用于連續(xù)制造具有微觀結構表面與微型結構的零件,其基本工藝步驟與傳統的粉末注射成形基本相同,所制備零件的表面質量與孔隙度可通過選擇原始粉末與適宜的燒結條件來控制。與傳統粉末注射成形不同的是,粉末微注射成形為了便于制造微小結構,所選擇的粉末平均粒徑一般小于1~2微米;其次,由于粉末比表面積增大,需要粘度較低但有足夠強度的粘結劑,以利于微注射成形并避免生坯件脫模時損壞。另外,為了防止變形、裂紋及氣泡的產生,微注射成形技術對脫脂和燒結的工藝條件更加苛刻。2、基材廣泛:Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等。
目前,國際上開展該技術研究的主要國家有德國、日本、新加坡、美國和英國。其中,德國開展并取得了突出的成果。國內的北京科技大學、中南大學以及大連理工大學也在該領域進行了一系列研究工作。如北京科技大學研制了具有自主知識產權、適用于傳統注射成形機的粉末微注射成形用模具;并以羰ji鐵粉和鐵鎳合金粉為原料,在傳統注射成形機上成功實現了粉末微注射成形齒頂圓直徑小于1毫米的微型齒輪。八、拋光拋光:利用柔性拋光工具和磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|對工件表面進行的修飾加工。
金屬粉末增塑擠壓成型與注射成形工藝比較
粉末冶金技術發(fā)展到今天已經有了不少的分支和不同的工藝,在這其中zui具有代表性的兩種工藝非增塑擠壓成型和注射成形莫屬了,雖然同屬于粉末冶金,但是它們又有很多不同,今天就讓小編帶大家一起來了解一下吧。
先來看看金屬粉末增塑擠壓成形工藝,這是一種在金屬粉末包套擠壓等工藝的基礎上發(fā)展而來的,可以在較低的溫度下對具有優(yōu)良流動性的銅、鎢、硬質合金、高熔點金屬間化合物以及陶瓷材料進行擠壓成形的新工藝。目前該工藝已經有了專用的連續(xù)擠壓設備。該工藝過程使用的物料是添加了一定量增速劑的具有優(yōu)良流動性的金屬粉末。利用該工藝生產的坯件,在經過干燥、燒結之后就可以成為最終成品了。在傳動過程中,可由電機同步轉速,經彈性聯軸器至減速機后,由輸出裝置傳動快漿,使其達到規(guī)定的轉速,也可由變頻器進行調速。
再來看一下另外一種新型的金屬零部件成形工藝—金屬注射成形。它是將傳統的粉末冶金和現代塑料注塑技術相結合并依托于粘結劑配方研發(fā)和喂料生產技術的一種近凈成形工藝。它是一種發(fā)展歷史久遠但發(fā)展速度緩慢的成形工藝,該工藝的基本流程就是將金屬粉末和粘結劑的混合物在一定的溫度和壓力條件xia注入特定的模腔中得到接近最終產品尺寸和形狀的坯件,再對坯件進行脫粘、燒結得到具備一定機械性能的最終成品的過程。六、粉末噴涂(Powdercoating)粉末噴涂:是用噴粉設備(靜電噴塑機)把粉末涂料噴涂到工件的表面,在靜電作用下,粉末會均勻的吸附于工件表面,形成粉狀的涂層。
通過以上的描述可以看出,粉末增塑擠壓成形與注射成形有很多相同的優(yōu)點,所以近幾年這兩種工藝都得到了迅猛發(fā)展,兩者共同的優(yōu)點總結一下有四點:近凈成形,都可以一次成形最接近制品最終形狀的坯件;利用傳統的鑄造、機加工等防范難以生產的形狀的金屬制品,尤其是小型復雜零件和細長零件的成形中占有很大優(yōu)勢;可適用的材料范圍都相當廣泛,一些用常規(guī)辦法不好制備成品的材料都可以采用此兩種方法;該兩種方法可以作為新材料及其產品的新的研發(fā)方法。4)外部加熱汽化系統,改變了過去液體滴酸的干擾,提升了脫脂效率。
兩者一個顯著共同點是都要使用粘結劑。從粘結劑的選用及配方上來看,兩者采用的粘結劑都可以歸為三大體系,蠟基、jia基纖維素基和塑基,用量上也差不多,都在在8%~20%的質量比范圍。從工藝上來看,都要在坯件成形以后進行粘結劑的徹底脫除。
但是兩者也有很明顯的不同,在原料上,增塑擠壓成形使用的金屬粉末粒度變化區(qū)間比較大,從幾微米到幾百微米都可以使用;而金屬注射成形對金屬粉末的要求比較高,粉末的粒度一般在0.5-20微米之間,對粉末制備方法和粉末形狀有著更高的要求,因此成形后的制品更致密,燒結時收縮率小,尺寸精度更高。同時有提高硬度耐磨性的優(yōu)點五、電鍍(Electroplating)電鍍:是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術。
如果要說兩者的差異的話,成形設備和物料受力的的不同是其另外一個顯著的區(qū)別,增塑擠壓成形采用的是專用螺桿擠壓成形機,物料處于兩向壓縮和一向擠出拉伸的變形,其中的擠壓力一般不會超過300Mpa;而注射成形采用的注射成形機,在成形過程中物料受到的是三向壓應力,其變形是三向力的壓縮變形?!罟钊绻蟮墓罹o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。
通過兩者共同點和不同點的比較,我們認識到,兩者都是當今粉末冶金技術新的發(fā)展方向,都可以在成形難加工材料的小尺寸復雜形狀制品方面發(fā)揮優(yōu)勢,如果在精密度要求不是特別高的情況下可以采用增塑擠壓成形工藝以降低生產成本,而精密度要求高的制品的成形則只能通過對粉末粒度要求嚴格的金屬粉末注射成形來實現。三、空氣氣氛:這種燒結氣氛主要是在燒結爐內通過一定空氣氣體,也可以看作是在常壓狀態(tài)下燒結,一般在金屬復合材料和陶瓷材料的燒結制品中應用。