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MIM工藝中的固相燒結(jié)和液相燒結(jié)
在金屬注射成形工藝中,燒結(jié)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它是將脫脂后的多孔坯件進(jìn)行致密化的過(guò)程。電化學(xué)拋光過(guò)程分為兩步:(1)宏觀整平溶解產(chǎn)物向電解液中分散,材料外表幾何毛糙下降,Ra>1μm。燒結(jié)過(guò)程中溫度和時(shí)間的把握直接影響到最終成品的性能,在該工藝中,名副其實(shí)需要掌握好火候的就是這個(gè)環(huán)節(jié)。脫脂后的坯件在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)粉末在低于其主要組成成分的溫度下通過(guò)原子前一來(lái)完成粉末顆粒間的聯(lián)結(jié),減少顆粒間的空隙,從而達(dá)到致密化的目的。在MIM工藝中,致密化后的坯件還是會(huì)具有人們事先設(shè)計(jì)好的與注射模具相符的形狀,只是經(jīng)過(guò)燒結(jié)變得具有了一定強(qiáng)度和性能,可以承受一定的外力,不會(huì)像剛脫完脂的坯件那樣多孔易碎。
曾經(jīng)有人從兩個(gè)方面總結(jié)MIM燒結(jié)的特點(diǎn),從宏觀來(lái)看,坯件整體的氣孔率下降、坯件的致密度提高,從微觀來(lái)看,粉末顆粒的原子發(fā)生里質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移,使粉末不需要粘結(jié)劑的作用便可產(chǎn)生顆粒間的粘結(jié)來(lái)保持一定的形狀和性能。
燒結(jié)的原理就是在一定的溫度下,利用熱的力量刺激粉末的原子使其發(fā)生物理位置的遷移,將粉體狀的坯件變成顆粒聯(lián)結(jié)緊密的塊狀的坯件。2、基材廣泛:Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等。由此可以看出溫度對(duì)于燒結(jié)的重要性,從理論上來(lái)講,溫度越高,燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的原子遷移運(yùn)動(dòng)越迅速,從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的原子的量也就越多,燒結(jié)過(guò)程也就進(jìn)行得越快。
在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中,人們會(huì)經(jīng)常提到兩個(gè)詞:固相燒結(jié)和液相燒結(jié),其實(shí)這沒(méi)有什么費(fèi)解的,關(guān)于二者的區(qū)別,簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)就是根據(jù)燒結(jié)溫度不同,固相燒結(jié)就是燒結(jié)溫度低于所有組成成分的熔點(diǎn),而液相燒結(jié)則是燒結(jié)溫度低于主要組成成分的熔點(diǎn)。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(guò)了磷化膜。同時(shí)這兩種燒結(jié)方法又有一個(gè)共同點(diǎn):都是不施加外部壓力的情況下進(jìn)行的。
因此,固相燒結(jié)和液相燒結(jié)又被成為無(wú)壓燒結(jié),這主要是相對(duì)于熱壓、熱鍛、熱等靜壓等加壓燒結(jié)方法而言的。在MIM工藝中一般都是采用無(wú)壓燒結(jié)的方法進(jìn)行坯件的燒結(jié)。
多組分材料復(fù)合注射成型技術(shù)
單一化學(xué)成分材料制成的零件很難滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)零件功能復(fù)合集成化的各種特殊要求,一個(gè)零件的不同部位采用不同材料制造,滿足不同功能要求是現(xiàn)代零件制造的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
塑料工業(yè)中廣泛應(yīng)用的雙色(多色)注射成型技術(shù)引入金屬的注射成型領(lǐng)域,使得批量化高效治區(qū)精密復(fù)雜金屬或陶瓷復(fù)合材料成為可能。
復(fù)合注射成型技術(shù)的原理是一臺(tái)注射機(jī)同時(shí)裝有兩套或多套料筒,每套料筒中的注射料各部相同。三、金屬熱處理的第三把火——淬火:1、淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。多腔模具定模可以圍繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),在每個(gè)位置是不同型腔同時(shí)注入不同的注射料。zui初的注射坯留在最里邊,冷卻后開(kāi)模,但并不馬上脫模。定模旋轉(zhuǎn)到一定角度后,定模合模,整個(gè)型腔相對(duì)于di一次注射坯料向外擴(kuò)張,隨后進(jìn)行第二次不同注射料的注射成型。每個(gè)零件經(jīng)過(guò)多次注射而成,最后脫模頂出。
多組分材料復(fù)合注射成型技術(shù)的引入,可以滿足單體零件功能、性能集成復(fù)合化及節(jié)省貴重原材料、降低成本的要求。
復(fù)合技術(shù)在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景,例如鋼-硬質(zhì)合金或陶瓷切削刀具、沉淀硬化不銹鋼-鐵鋁合金噴油嘴、磁性與非磁性電子元件等已經(jīng)獲得成功應(yīng)用。