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發(fā)布時間:2021-09-24 07:58  
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MIM技術(shù)促進零部件制造業(yè)的發(fā)展
近年來,經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了零部件制造業(yè)的發(fā)展。金屬注塑(MIM)不僅節(jié)能,而且可以減少污染,節(jié)省材料,是先進的制造技術(shù)。金屬注射成型(MIM)在零部件制造中具有不可替代的地位和作用。
金屬注塑(MIM)部分的理論密度可以達到95%以上,通過合理的工藝參數(shù)控制可以達到99.9%,接近完全致密化。MIM技術(shù)具有成本低,自動化程度高的大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢,是目前先進的粉末冶金技術(shù)。
金屬注射成型(MIM )零件一般用于制造高強度和強力磨損,在機械,電子,醫(yī)用設(shè)備,汽車,電機,農(nóng)業(yè)機械,電機等領(lǐng)域也有很廣泛的用途。
粉末冶金技術(shù) - 金屬注射成型(MIM)的新技術(shù)將促進零部件制造業(yè)的發(fā)展,也將為未來帶來光明之路。
MIM工藝中的固相燒結(jié)和液相燒結(jié)
在金屬注射成形工藝中,燒結(jié)是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它是將脫脂后的多孔坯件進行致密化的過程。燒結(jié)過程中溫度和時間的把握直接影響到最終成品的性能,在該工藝中,名副其實需要掌握好火候的就是這個環(huán)節(jié)。電解拋光根底原理與化學(xué)拋光雷同,即靠選擇性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。脫脂后的坯件在進行燒結(jié)時粉末在低于其主要組成成分的溫度下通過原子前一來完成粉末顆粒間的聯(lián)結(jié),減少顆粒間的空隙,從而達到致密化的目的。在MIM工藝中,致密化后的坯件還是會具有人們事先設(shè)計好的與注射模具相符的形狀,只是經(jīng)過燒結(jié)變得具有了一定強度和性能,可以承受一定的外力,不會像剛脫完脂的坯件那樣多孔易碎。


曾經(jīng)有人從兩個方面總結(jié)MIM燒結(jié)的特點,從宏觀來看,坯件整體的氣孔率下降、坯件的致密度提高,從微觀來看,粉末顆粒的原子發(fā)生里質(zhì)點轉(zhuǎn)移,使粉末不需要粘結(jié)劑的作用便可產(chǎn)生顆粒間的粘結(jié)來保持一定的形狀和性能。
燒結(jié)的原理就是在一定的溫度下,利用熱的力量刺激粉末的原子使其發(fā)生物理位置的遷移,將粉體狀的坯件變成顆粒聯(lián)結(jié)緊密的塊狀的坯件。通過熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。由此可以看出溫度對于燒結(jié)的重要性,從理論上來講,溫度越高,燒結(jié)過程中產(chǎn)生的原子遷移運動越迅速,從一個位置到另一個位置的原子的量也就越多,燒結(jié)過程也就進行得越快。
在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中,人們會經(jīng)常提到兩個詞:固相燒結(jié)和液相燒結(jié),其實這沒有什么費解的,關(guān)于二者的區(qū)別,簡單一點說就是根據(jù)燒結(jié)溫度不同,固相燒結(jié)就是燒結(jié)溫度低于所有組成成分的熔點,而液相燒結(jié)則是燒結(jié)溫度低于主要組成成分的熔點。金屬喂料的生產(chǎn)是金屬注射成形行業(yè)不可或缺的組成部分,因為工藝技術(shù)要求注射原料必須為一定大小的均勻顆粒,而不能直接使用粉末。同時這兩種燒結(jié)方法又有一個共同點:都是不施加外部壓力的情況下進行的。
因此,固相燒結(jié)和液相燒結(jié)又被成為無壓燒結(jié),這主要是相對于熱壓、熱鍛、熱等靜壓等加壓燒結(jié)方法而言的。在MIM工藝中一般都是采用無壓燒結(jié)的方法進行坯件的燒結(jié)。
選擇MIM技術(shù)的主要準則
日本、美國及歐洲的金屬注射成形協(xié)會聯(lián)合發(fā)布ISO標準-ISO22068燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范,意在于為設(shè)計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工藝準則,確定有下列一些主要事項需要考慮:
☆質(zhì)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(chǎn)成本上極有效。
☆數(shù)量
模具與創(chuàng)建費用對于低產(chǎn)量是難以承受的。因此,當年產(chǎn)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(shè)計的零件,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)常都有競爭力。
☆表面粗糙度
表面粗糙度反應(yīng)了粉末顆粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構(gòu)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(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)省庫存與組裝費用,當講多個零件團結(jié)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(guān)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(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。
