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發布時間:2021-05-13 08:42  
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金屬表面處理--粉末冶金
金屬表面處理工藝是怎么的流程?表面處理是通過一種材料經過加工轉化為另一種物體表面的方式叫表面加工,主要是為了提高物體表面的美觀感,金屬表面工藝處理還可以保護材料不受環境污染破壞,目前我們常見的有烤漆和電鍍兩種。
一、電鍍
電鍍是一種化學過程,它是在外界直流電源的作用下通過兩類導電在陽極和陰極兩個電極上進行氧化還原反應的過程。其生產工藝流程為:
電鍍工藝過程一般包括電鍍前預處理﹐電鍍及鍍后處理(鈍化處理)三個階段。
1、鍍前預處理
鍍前預處理的目的是為了得到干凈新鮮的金屬表面﹐為最后獲得高質量鍍層作準備。主要進行脫脂﹐去銹蝕﹐去灰塵等工作。步驟如下﹕1 使表面粗糙度達到一定要求﹐可通過表面磨光﹐拋光等工藝方法來實現。2.去油脂﹐可采用溶劑溶解以及化學﹐電化學等方法來實現。新型組合材料:MIM可制造出傳統工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。第三步 除銹﹐可用機械﹐酸洗以及電化學方法除銹。第四步 活化處理﹐一般在弱酸中侵蝕一定時間進行鍍前活化處理。
二、鈍化處理
所謂鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學

處理﹐在鍍層上形成一層堅實致密的﹐穩定性高的薄膜的表面處理方法。鈍化使鍍層耐蝕性大大提高并能增加表面光澤和抗污染能力。這種方法用途很廣﹐電鍍后一般都可進行鈍化處理。
三、烤漆
烤漆一般分為粉體和液體兩種??酒岬奶攸c是使用性較廣泛,價格相對便宜??酒峁に嚵鞒蹋?
除油——除銹——水洗——中和——表調——磷化——水洗——烤干——色澤處理
噴漆前的所有工序都稱為前處理,其目的是為了得到良好的涂層,由于沖壓件在制造,加工搬運,保存期間會有油脂,氧化物銹皮,灰塵,銹及腐蝕物等在上面,若不去除將直接影響到涂層的性能,外觀等,所以前處理在涂裝的工藝中占有極為重要的地位。
什么情況下合采用MIM工藝
MIM工藝的制程技術、材料和設備在國內已經越來越成熟,應用范圍也非常廣。
零件形狀復雜、尺寸較小以及產量大,這些都是MIM工藝的優勢。
這些強項,使其在電子數碼產品、手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發動機零件、電子密封件、切削工具及運動器械中得到了大量的應用。

那么,如何判定一個產品是否應該選擇MIM工藝,也就是選擇MIM工藝的準則是什么呢?
目前主要有下列主要事項,選擇MIM工藝前需要考慮清楚。
1.
質量、切削量:對于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時的零件,MIM在降低生產成本上極有優勢;
2.
總需求量:模具費和研發費用對于低需求量的產品,分攤下來后是很難以承受的。因此,當產品的年需求量達到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
3.
材料:MIM工藝是一種近凈成形技術,對于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設計的零件,MIM最有吸引力。
4.
產品復雜性:MIM工藝最適合制造幾何形狀復雜的、在切削加工中需要變換很多次加工工位的多軸零件、多基準零件。
5.
使用性能:基于MIM產品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM燒結件的公差大概為±0.3%,如果產品要求的公差很嚴格,MIM燒結件就需要二次加工,如CNC,數控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
8.
組合:為了節省庫存與組裝費用,可見多個零件固結為一個零件。
9.
缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結合線。
10.
新型組合材料:MIM可制造出傳統工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
MIM常用材料的種類很多,但有幾種是主要的。若材料難以切削加工,諸如工具鋼、鈦、鎳合金或不銹鋼,對于MIM最終成型來說,是最有利的,MIM工藝可以一次性成型復雜的幾何形狀特征。
在不同的生產地點之間,用MIM可達到的性能是不同的。我們在設計之前,需要的許多性能參數都匯總與技術手冊中。
現在,我們看到了很多為MIM設計的新的材料,其中有疊片結構的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進到了幾乎沒有工藝可替代的領域。
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?! 〔讳P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?! 《娚疤幚砜梢栽诓煌植诙戎g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?! 〔讳P鋼噴砂工藝主要有以下應用: ?。ㄒ唬C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。三、空氣氣氛:這種燒結氣氛主要是在燒結爐內通過一定空氣氣體,也可以看作是在常壓狀態下燒結,一般在金屬復合材料和陶瓷材料的燒結制品中應用。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?! 。ǘ└纳屏慵臋C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。 ?。ㄈ┕怙椬饔?。 ?。ㄋ模┕ぜ垮?、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。 ?。ㄎ澹╄T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。
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。對相互聯鎖現象的解釋仍然有爭議,但看起來可能是由于在由不規則顆粒壓制的壓坯中,在相當大程度上,相鄰顆粒之間形成了較好的原子接觸。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。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。在小批量生產的情況下,粉末冶金齒輪的生產成本可能比傳統制造方法的成本高。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。重要的是,該部件的設計重量最輕?,F在,我們看到了很多為MIM設計的新的材料,其中有疊片結構的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進到了幾乎沒有工藝可替代的領域。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。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。☆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。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。

