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發布時間:2021-09-06 21:21  





影響MIM不銹鋼喂料的流動性的三大因素
金屬注射成形工藝(簡稱MIM)是將金屬粉末和有機粘結劑經過混煉、造粒成混合料顆粒,再通過注射成形的方式制造成特定性狀制品的方法,特別適合于小型、復雜精密金屬零件的制造,也得到了相當所的精密零件制造商的認可和使用,在當今金屬制品成形領域占有重要地位。放熱型可用于控制粉末冶金(含注射成形)燒結制品中的碳含量控制,分為淡型和濃型氣氛,淡型放熱氣氛的碳勢很低,用作低碳鋼、銅制品的燒結時,只用作無氧化加熱。


該工藝需要事先準備好注射料,也就是常說的MIM喂料,且對喂料的流變性有著比較苛刻的要求。MIM當前常用的兩種喂料是鐵基喂料(如Fe2Ni,Fe8Ni)和不銹鋼喂料(如SUS316L,SUS630即17-4,SUS304等),隨著近年來不銹鋼制品的需求越來越大,關于不銹鋼喂料的研究也迅速升溫。使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過程稱為“發藍”。
喂料的特性,直接影響后續所有工藝的參數以及成品的品質特性。今天小編就已常用的不銹鋼為例為例,和大家一起來看一下生產工藝參數中影響不銹鋼喂料流動性的三大因素。
一, 粉末裝載量。粉末裝載量是一個比值,指的是粉末體積占喂料總體積的百分數。粉末裝載量越大,說明喂料中粉末所占的比重越大,此時喂料的粘度增大,流變性相應變差;當粉末裝載量變小時,粘結劑所占比重相應變大,此時喂料的粘度減小,流動性轉好。但也不是粘結劑越多越好。這樣能防止低熔點組元的氣化或分解,分批加入金屬粉可防止降溫太快而導致的扭矩急增,減少設備損失。還要考慮粘結劑的量對后續其他工藝的影響。
二, 剪切速率。在注射成形過程中,不銹鋼喂料在高的剪切速率下而流動,所以喂料受到高剪切力發熱,發熱之后粘度降低,因此流動性強;反之當喂料在低的剪切速率下流動,受到較低的剪切力發熱較慢,粘度不會明顯降低,流動性也相應比較差。
三, 溫度。達克羅的表面硬度不高、耐磨性不好,而且達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,因為它們會產生接觸性腐蝕,影響制品表面質量及防腐性能。這里主要指的是注射成形時的注射溫度以及進入模腔后的溫度。溫度的影響對于不銹鋼喂料來講是個加熱的過程,溫度通過對著喂料粘度的影響而影響其流動性,當溫度升高時,喂料的粘度會變小,相應的流動性變強,當溫度降低時,喂料粘度變大,流動性也會比較差
不銹鋼噴砂工藝處理應用及特點
大部分不銹鋼MIM零件的處理,都使用了不銹鋼噴砂工藝處理。那么什么叫噴砂工藝呢?
噴砂工藝,采用壓縮空氣為動力,以形成最調整噴射將噴料進行高速噴射到被需要處理工件表面。主要有以下幾個功能:
①使工件表面的機械性能得到改善,
②使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,
③使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化,由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用,提升了疲勞抗性,也同時增加了涂層與噴砂間的著力,讓涂膜更耐久,表面流平和裝飾效果更好。 不銹鋼噴砂工藝處理與其它清理工藝相比有以下特點: 一、噴砂處理是最徹底、最通用、效率高的清理方法。在早期開發中,使用傳統潤滑劑,諸如硬脂酸鋅與EBS臘等進行過生產試驗,生坯廢品率高達50%。 二、噴砂處理可以在不同粗糙度之間任意選擇,而其它工藝是沒辦法實現這一點的。手工打磨可以打出毛面但速度太慢,化學溶劑清理則清理表面對于光滑不利于涂層粘接。 不銹鋼噴砂工藝主要有以下應用: (一)機加工件毛刺清理與表面美化。噴砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,清除了毛刺的危害,提高了工件的檔次。并且噴砂能在工件表面交界處打出很小的圓角,使工件顯得更加美觀、更加精密。 (二)改善零件的機械性能。不銹鋼噴砂工藝處理,機械零件噴砂后,能在需件表面產生均勻細微的凹凸面(基礎圖式),使潤滑漬得到存儲,從而使潤滑條件改善,并減少噪聲提高機械使用壽命。 (三)光飾作用。 (四)工件涂鍍、工件粘接前處理。噴砂能把工件表面的銹皮等一切污物清除,并在工件表面建立起十分重要的基礎圖式(即通常所謂的毛面),而且可以通過調換不同粒度的磨料,達到不同程度的粗糙度,大提高工作與涂料、鍍料的結合力。或使粘接件粘接更牢固,質量更好。 (五)鑄鍛件毛面、熱處理后工件的清理與拋光。噴砂能清理鑄鍛件、熱處理后工件表面的一切污物(如氧化皮、沒污等殘留物),并將工件表面拋光提高工件的光潔度,起到美化工件的作用。噴砂清理能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,達到美化裝飾的作用。
選擇MIM技術的主要準則
日本、美國及歐洲的金屬注射成形協會聯合發布ISO標準-ISO22068燒結金屬注射成形材料規范,意在于為設計與材料工程師提供用MIM工藝制造的零件規定的材料所需要的資料。關于選擇MIM工藝準則,確定有下列一些主要事項需要考慮:
☆質量/大量
對于在切削加工或磨削加工中材料損耗大的零件,MIM在降低生產成本上極有效。
☆數量
模具與創建費用對于低產量是難以承受的。因此,當年產量超過20000件時,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計的零件,MIM最有吸引力。
☆復雜性
MIM工藝適合制造幾何形狀復雜的以及在切削加工中需要轉換位置的多軸零件。
☆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常都有競爭力。
☆表面粗糙度
表面粗糙度反應了粉末顆粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構可能對成本沒有什么影響。
☆公差
如果要求的公差緊密時,由于需要后續加工,MIM的成本趨向于增加,燒結件的公差大概在±0.3%。
☆組合
為了節省庫存與組裝費用,當講多個零件團結為一個零件時,可以受益。
☆缺陷
必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成形后除去例如澆口印跡、提模桿標記或接合線等。
☆新型組合材料
MIM可制造出用傳統工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的、兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
