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發布時間：2021-10-26 07:38
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熱處理四把火---金屬注射成型
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”。
一、第1把火——退火：
1、退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到 平衡狀態，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。
2、退火的目的：
①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力，防止工件變形、開裂。
②軟化工件以便進行切削加工。
③細化晶粒，改善組織以提高工件的機械性能。
④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準備。
二、第二把火——正火：
1、正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效 果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
2、正火的目的：
①可以消除鑄、鍛、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織，軋材中的帶狀組織;細化晶粒;并可作為淬火前的預先熱處理。
②可以消除網狀二次滲碳體，并使珠光體細化，不但改善機械性能，而且有利于以后的球化退火。
③可以消除晶界的游離滲碳體，以改善其深沖性能。
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、油或其它無機鹽、有機水 溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。
2、淬火的目的：
①、提高金屬成材或零件的機械性能。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性，提高彈簧的彈性極限，提高軸類零件的綜合機械性能等。
②、改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等。
四、金屬熱處理的第四把火——回火：
1、回火為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于 710℃的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。
2、回火的目的：
①、減少內應力和降低脆性，淬火件存在著很大的應力和脆性，如沒有及時回火往往會產生變形甚至開裂。
②、調整工件的機械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，為了滿足各種工件不同的性能要求，可以通過回火來調整，硬度，強度，塑性和韌性。
③、穩定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨十穩定，以保證在以后的使用過程中不再發生變形。
④、改善某些合金鋼的切削性能。
荷蘭公司用金屬3D打印制造超級摩托車電機冷卻
荷蘭超級摩托車制造商Electric Superbike Twente與金屬3D打印公司K3D合作，為其電動自行車的電機生產新的冷卻外殼。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”。這是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金屬組件，在此前的產品開發中，他們意識到使用傳統技術生產的電機冷卻外殼并不適合高性能摩托車，因此雙方在設計第二輛電動摩托車后不久就開始合作。
傳統制造的局限性
超級摩托車團隊的技術經理Feitse Krekt 評論說：“首輛超級摩托車的冷卻外殼由多個部件組成，這些部件使用傳統的生產方法，如車削和銑削，很難生產。技術特點：拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤，同時拉絲處理也可以消除金屬表面細微的瑕疵。對于這些生產方法，需要大量的材料，因此最終產品變得非常沉重。而且另外一個問題是，由于車削過程，壁厚需要高于常規，我們無法盡可能高效地冷卻電動機。所以，電機的功率低于預期，有時需要放慢速度以使電動機不會過熱?！?
因此，超級摩托車決定聯系K3D，K3D是荷蘭一家從Additive Industries購買了metalFab1 金屬3D打印機的公司，自2016年以來已生產超過35,000種產品。
△用于生產冷卻外殼的metalFab1 3D金屬打印機
K3D的首席技術官Jaap Bulsink解釋說，使用K3D生產的部件使他們能夠享受傳統制造技術無法提供的設計自由，“由于采用薄壁設計，內部通道具有zui佳的冷卻性能，只有金屬3D打印才能實現極佳設計自由度。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機粘結劑均勻混練，經制粒后在加熱塑化狀態下(~150℃)用噴射成形機注入模腔內固化成形，然后用化學或熱分解的方法將成形坯中的粘結劑脫除，最后經燒結致密化得到最終產品。重要的是，該部件的設計重量最輕。該部件打印非常準確，無需任何后處理即可直接使用。”
這不是3D打印初次用于制造電動摩托車。2、正火的目的：①可以消除鑄、鍛、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織，軋材中的帶狀組織。總部位于德國的BigRep已經制造出功能齊全的3D打印電動摩托車，但該自行車僅用于設計目的，目前還不是一種可行的商業產品。另外，寶馬今年早些時候推出了3D打印概念車架，用于BMW S1000RR運動自行車。
電動超級摩托車目前正在組裝，之后將于2019年5月24日在荷蘭恩斯赫德進行測試并最終曝光。
金屬微注射成型技術（μ-MIM）
微機械或微機電系統（MEMS）是20世紀80年代后期發展起來的一門新興的交叉學科，已被公認為21世紀重點發展的關鍵學科之一。
微機械或微機電系統的實用化依賴于微細加工技術的進步，金屬微注射成型技術是批量化高效率生產高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。
金屬微注射成型技術是指利用MIM工藝生產微米尺寸或微米結構金屬或陶瓷零件的一門工藝技術，一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結構的精密零件。
目前，采用適當的細粉，可以制取25~50μm厚、局部結構細節小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。
金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發展，微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發展潛力。這些小零件的技術附加值非常高，例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執行器及YA科醫用等零件，每千克售價為4000~20000美元。
微注射成型產品在執行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫用保健設備等方面有著廣闊的應用前景。
限制微注射成型技術發展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。
生產這類高精度微小零件的模具比常規模具要精密的多，需要用到各類現金為細加工技術，如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA（德文制版術、電鑄成型和注塑成型三次縮寫）等工藝制造塑料消失模具方法，可以很好地解決上述問題。
