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五金細(xì)小件---粉末冶金
微小尺寸產(chǎn)品的用CNC機(jī)加工藝生產(chǎn),無法形成量產(chǎn)規(guī)模。而MIM金屬注射成型技術(shù),能夠大批量的生產(chǎn)微小尺寸零件。可以急劇降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,極大的提高了產(chǎn)品的出貨量,滿足客戶的生產(chǎn)需求。
粉末注射成型能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷等零件部件產(chǎn)品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續(xù)加工產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度、延伸率等力學(xué)性能高、耐磨性好、耐疲勞、組織均勻原材料利用率高、生產(chǎn)自動化程度高、工序簡單、可連續(xù)大批量生產(chǎn)無污染,生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)。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。
金屬表面改性技術(shù)分類
表面改性技術(shù)的定義:表面改性是指采用某種工藝手段是材料表面或得與基體材料的組織結(jié)構(gòu)、性能不同的一種技術(shù)。
技術(shù)優(yōu)勢:材料經(jīng)過表面改性處理后,既能發(fā)揮基體材料的力學(xué)性能,又能使材料表面獲得各種特殊性能;表面改性技術(shù)可以掩蓋基體材料的表面缺陷,延長材料和構(gòu)件的使用壽命;節(jié)約稀有 貴 重金 屬材料,改善環(huán)境。
表面改性技術(shù)的分類:金屬表面形變強(qiáng)化、表面熱處理、金屬表面化學(xué)熱處理、離子束表面擴(kuò)滲處理、高能束表面處理、離子注入表面改性。
金屬表面形變強(qiáng)化
表面形變強(qiáng)化技術(shù)中常用的有噴丸、滾壓、豪克能技術(shù)。噴丸使用高壓或壓縮空氣作動力,比較靈活但動力消耗大;七、噴砂噴砂:是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化,獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。滾壓大家都很清楚,結(jié)合金屬冷做硬化的原理提升工件的硬度和耐磨性;豪克能技術(shù)是一項先進(jìn)的金屬形變強(qiáng)化技術(shù),采用30KHZ以上的振動頻率的高頻振動以及一定數(shù)值的靜壓力,形成對工件的強(qiáng)化加工,具有晶粒細(xì)化至納米級、硬度耐磨性提升、同時工件表面Ra達(dá)0.2以下的顯著效果;
表面熱處理:僅對工件表面進(jìn)行加熱、冷卻的工藝,從而改變表層組織和性能而不改變成分的一種工藝。
金屬表面化學(xué)熱處理:利用元素的擴(kuò)散性,使金屬元素深入金屬表層的一種熱處理工藝。
離子束表面處理:用一定能量的離子轟擊固體表面,使固體近表面層物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的工藝技術(shù),包括離子注入、離子束混合、離子濺射、離子刻蝕等技術(shù)。離子注入是將某種離子“打進(jìn)”固體,改變固體近表面層的化學(xué)成分和固體結(jié)構(gòu)。2、回火的目的:①、減少內(nèi)應(yīng)力和降低脆性,淬火件存在著很大的應(yīng)力和脆性,如沒有及時回火往往會產(chǎn)生變形甚至開裂。離子注入技術(shù)用于半導(dǎo)體摻雜和金屬和其他材料的表面改性。離子束混合是用離子轟擊鍍有多層薄膜的金屬,使各層原子因離子碰撞發(fā)生互混。
利用激光掃描過程中材料自身的組織結(jié)構(gòu)變化或引入其他材料實現(xiàn)工件表面性能的改善,該技術(shù)能選擇性地處理工件表面,有利于在工件整體保持足夠的韌性和強(qiáng)度的同時,表面獲得較高的、特定的使用性能,如耐磨、耐蝕和kang疲 勞、kang氧化等。
電子束使金屬材料表面很快上升到奧氏體相變退度(低于熔化溫度),持續(xù)一段時間后電子束停止轟擊.熱t(yī)很快向冷的荃體金屬擴(kuò)散,使加熱表面自行淬火,其組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,表面硬度顯著提離。
日本MIM工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展迅速
金屬粉末注射成型技術(shù)(metal Powder Injection Molding,簡稱MIM)是將現(xiàn)代塑料噴射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。其基本工藝過程是:首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練,經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(~150℃)用噴射成形機(jī)注入模腔內(nèi)固化成形,然后用化學(xué)或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除,最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。其生產(chǎn)工藝流程為:電鍍工藝過程一般包括電鍍前預(yù)處理﹐電鍍及鍍后處理(鈍化處理)三個階段。與傳統(tǒng)工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異,生產(chǎn)成本低等特點,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)用器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵工及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。因此,國際上普遍認(rèn)為該技術(shù)的發(fā)展將會導(dǎo)致零部件成形與加工技術(shù)的一場革命,被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。
美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明,八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究該技術(shù),并得到迅速推廣。特別是八十年代中期,這項技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來更獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,每年都以驚人的速度遞增。到目前為止,美國、西歐、日本等十多個國家和地區(qū)有一百多家公司從事該工藝技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作。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。日本在競爭上十分積極,并且表現(xiàn)突出,許多大型株式會社均參與MIM工業(yè)的推廣,這些公司包括有太平洋金屬、三菱制鋼、川崎制鐵、神戶制鋼、住友礦山、精工——愛普生、大同特殊鋼等。目前日本有四十多家專業(yè)從事MIM產(chǎn)業(yè)的公司,其MIM工業(yè)產(chǎn)品的銷售總值早已超過歐洲并直追美國。到目前為止,全球已有百余家公司從事該項技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作,MIM技術(shù)也因此成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域,被世界冶金行業(yè)的開拓性技術(shù),代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主方向。
快速模具技術(shù)
正常生產(chǎn)模具的制造成本通常很高,許多情況下需要制作實驗?zāi)>呷グl(fā)現(xiàn)驗證設(shè)計生產(chǎn)整個過程中可能遇到的問題,最終的模具肯定要修改。為適應(yīng)這種情況,出現(xiàn)了許多快速或軟模具技術(shù)用來制造滿足幾百件零件試制的實驗?zāi)>摺?
目前鋁合金、顆粒增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、鈹銅、低碳鋼、不銹鋼及鈷合金等已被用作制造軟的金屬注射模具。由于容易成型,鋅、鋁和鉍合金等偶爾也用于制造試驗?zāi)>呒皹悠吩汀?
但由于容易劃傷和損壞,最終的生產(chǎn)模具會采用硬質(zhì)材料。
利用有機(jī)硅橡膠模具工藝原理,制作使用壽命有限的MIM塑料注塑模具是一項較新的模具技術(shù)。將熔融塑料澆在母模型腔周圍,凝固硬化后,剖開塑料取出母模模型。壓入受限制的模架中,這樣的塑料模具可以用來承受幾百次的低壓注射試驗。
激光快速原型技術(shù)是一種非常簡單的模具或原型制造方法,采用激光掃描積分堆積塑料或金屬粉末直接制造模具型腔。激光快速原型技術(shù)的另外一種模具制造工藝是利用堆積的樹脂或紙質(zhì)模型,采用精密鑄造或電鑄方法制造模具型腔。
這些方法制造的模具表面比較粗糙,精度較低,無法滿足生產(chǎn)模具的苛刻要求。
非常大批量生產(chǎn)用的模腔或其組件,容易磨損,快速模具技術(shù)將是一種非常有效的工藝手段。