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發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 21:21  
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影響MIM不銹鋼喂料的流動(dòng)性的三大因素
金屬注射成形工藝(簡(jiǎn)稱MIM)是將金屬粉末和有機(jī)粘結(jié)劑經(jīng)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(fù)雜精密金屬零件的制造,也得到了相當(dāng)所的精密零件制造商的認(rèn)可和使用,在當(dāng)今金屬制品成形領(lǐng)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(jié)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(shì)很低,用作低碳鋼、銅制品的燒結(jié)時(shí),只用作無氧化加熱。


該工藝需要事先準(zhǔn)備好注射料,也就是常說的MIM喂料,且對(duì)喂料的流變性有著比較苛刻的要求。MIM當(dāng)前常用的兩種喂料是鐵基喂料(如Fe2Ni,F(xiàn)e8Ni)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(guān)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(fā)藍(lán)”。
喂料的特性,直接影響后續(xù)所有工藝的參數(shù)以及成品的品質(zhì)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(chǎn)工藝參數(shù)中影響不銹鋼喂料流動(dòng)性的三大因素。
一, 粉末裝載量。粉末裝載量是一個(gè)比值,指的是粉末體積占喂料總體積的百分?jǐn)?shù)。粉末裝載量越大,說明喂料中粉末所占的比重越大,此時(shí)喂料的粘度增大,流變性相應(yīng)變差;當(dāng)粉末裝載量變小時(shí),粘結(jié)劑所占比重相應(yīng)變大,此時(shí)喂料的粘度減小,流動(dòng)性轉(zhuǎn)好。但也不是粘結(jié)劑越多越好。這樣能防止低熔點(diǎn)組元的氣化或分解,分批加入金屬粉可防止降溫太快而導(dǎo)致的扭矩急增,減少設(shè)備損失。還要考慮粘結(jié)劑的量對(duì)后續(xù)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(dòng),所以喂料受到高剪切力發(fā)熱,發(fā)熱之后粘度降低,因此流動(dòng)性強(qiáng);反之當(dāng)喂料在低的剪切速率下流動(dòng),受到較低的剪切力發(fā)熱較慢,粘度不會(huì)明顯降低,流動(dòng)性也相應(yīng)比較差。
三, 溫度。達(dá)克羅的表面硬度不高、耐磨性不好,而且達(dá)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?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。這里主要指的是注射成形時(shí)的注射溫度以及進(jìn)入模腔后的溫度。溫度的影響對(duì)于不銹鋼喂料來講是個(gè)加熱的過程,溫度通過對(duì)著喂料粘度的影響而影響其流動(dòng)性,當(dāng)溫度升高時(shí),喂料的粘度會(huì)變小,相應(yīng)的流動(dòng)性變強(qiáng),當(dāng)溫度降低時(shí),喂料粘度變大,流動(dòng)性也會(huì)比較差
不銹鋼噴砂工藝處理應(yīng)用及特點(diǎn)
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(dòng)力,以形成最調(diào)整噴射將噴料進(jìn)行高速噴射到被需要處理工件表面。主要有以下幾個(gè)功能:
①使工件表面的機(jī)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(fā)生變化,由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用,提升了疲勞抗性,也同時(shí)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(diǎn): 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(fā)中,使用傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑,諸如硬脂酸鋅與EBS臘等進(jìn)行過生產(chǎn)試驗(yàn),生坯廢品率高達(dá)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的。手工打磨可以打出毛面但速度太慢,化學(xué)溶劑清理則清理表面對(duì)于光滑不利于涂層粘接。 不銹鋼噴砂工藝主要有以下應(yīng)用: (一)機(jī)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(jī)械性能。不銹鋼噴砂工藝處理,機(jī)械零件噴砂后,能在需件表面產(chǎn)生均勻細(xì)微的凹凸面(基礎(chǔ)圖式),使?jié)櫥瑵n得到存儲(chǔ),從而使?jié)櫥瑮l件改善,并減少噪聲提高機(jī)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(chǔ)圖式(即通常所謂的毛面),而且可以通過調(diào)換不同粒度的磨料,達(dá)到不同程度的粗糙度,大提高工作與涂料、鍍料的結(jié)合力。或使粘接件粘接更牢固,質(zhì)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(dá)到美化裝飾的作用。
選擇MIM技術(shù)的主要準(zhǔn)則
日本、美國(guó)及歐洲的金屬注射成形協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布ISO標(biāo)準(zhǔn)-ISO22068燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范,意在于為設(shè)計(jì)與材料工程師提供用MIM工藝制造的零件規(guī)定的材料所需要的資料。關(guān)于選擇MIM工藝準(zhǔn)則,確定有下列一些主要事項(xiàng)需要考慮:
☆質(zhì)量/大量
對(duì)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(chǎn)成本上極有效。
☆數(shù)量
模具與創(chuàng)建費(fèi)用對(duì)于低產(chǎn)量是難以承受的。因此,當(dāng)年產(chǎn)量超過20000件時(shí),對(duì)于MIM合適。
☆材料
對(duì)于像鈦、不銹鋼及鎳合金之類難切削加工的材料設(shè)計(jì)的零件,MIM最有吸引力。
☆復(fù)雜性
MIM工藝適合制造幾何形狀復(fù)雜的以及在切削加工中需要轉(zhuǎn)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(jīng)常都有競(jìng)爭(zhēng)力。
☆表面粗糙度
表面粗糙度反應(yīng)了粉末顆粒的大小,然而不像其他競(jìng)爭(zhēng)的工藝,可控的織構(gòu)可能對(duì)成本沒有什么影響。
☆公差
如果要求的公差緊密時(shí),由于需要后續(xù)加工,MIM的成本趨向于增加,燒結(jié)件的公差大概在±0.3%。
☆組合
為了節(jié)省庫(kù)存與組裝費(fèi)用,當(dāng)講多個(gè)零件團(tuán)結(jié)為一個(gè)零件時(shí),可以受益。
☆缺陷
必須使MIM固有的缺陷處于非關(guān)鍵位置,或制造成形后除去例如澆口印跡、提模桿標(biāo)記或接合線等。
☆新型組合材料
MIM可制造出用傳統(tǒng)工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的、兩種材料結(jié)構(gòu)的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
