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發布時間:2021-08-24 07:00  
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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。

2017-2018年MIM行業的新技術趨勢
MIM(metal Injection Molding,金屬注射成型)雖然是一個小行業,相關從業人員不超過幾百萬;其缺陷是防污染性高,加工設備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產還須要降溫設備。有趣的是,MIM卻影響了大行業,卡托曾經于2012~2016采用MIM來制作的”爆品”零件,那是影響了數十億用戶啊!那么2017-2018年,MIM又會有哪些值得期待的亮點?
1.氣態草酸催化脫脂-下一代催化脫脂我國獨創的新技術
在2010年開始,由德國BASF引進的HNO3催化脫脂是國內MIM近幾年的主流脫脂工藝,但其操作危 險性和環境危 害性是行業內都知道的無奈事實,從早期設備安全偵測不足引發氣爆、幾位從業人員失當操作被HNO3不同程度灼 傷,以及近年政府嚴加管制HNO3的使用以防止環境的破 壞。金屬粉末注射成型技術的工作原理金屬粉末注射成型技術是將現代塑料噴射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。在此背景下,下一代催化脫脂新技術-氣態草酸脫催化脂技術,開始出現在本次粉末冶金展,并且是由我國業者獨創的新技術。
1)世界獨步技術;
2)固體草酸環保且安全,免除液體催化劑的各種風險;同時減輕了企業使用脫脂后必須承擔的社會責任;
3)草酸排放的碳氫氧化合物比HNO3的氮氧更環保;
4) 外部加熱汽化系統,改變了過去液體滴酸的干擾,提升了脫脂效率。


金屬粉末充模模擬機理和顆粒模擬的使用
對于多相填充流,人們發現可以因為剪切力作用,或是顆粒間的相互作用而形成些獨特的結構。液壓系統由一臺液壓站來操縱兩只小油缸和兩個大油缸,來完成啟閉大蓋、翻動攪拌缸功能。特性使得這一現象尤為突出。這就帶來了一些問題,比如:流體是否均勻,流體是否是多相的且每個組分是否都起著獨立的作用來影響整個流體的流動性。通過觀察流道橫截面上的流體可以發現許多有趣的現象。和中顯示的是橫截面的放大圖,顯示出了相的分離以及年輪一樣的結構。上面圖片中的白色條紋是相分離的一種表征,那里是一些粘結劑中的低熔點組分。在這樣的地方很容易產生裂紋。這種結構明顯表明流體是多相的,甚至可能是類固體的。所以實際上的MIM喂料熔體是非均質的流體,其運動方式和均質流體存在著差異。
在粉末-粘結劑兩相體系中,粉末顆粒和粘結劑之間存在著強烈的相互作用,因此顆粒附近粘結劑的運動將受到一定的限制。在這個模型里,將具有不規則形狀的粉末簡化為規則球形的顆粒,每個顆粒周圍包覆著一層粘結劑,這層粘結劑隨顆粒一起運動,即將其看成一個復合單元。粉末冶金零件生坯具有適當的強度是必要的,以便壓坯從陰模中脫出和將其運送到燒結爐而不會損壞。粘結劑的厚度假定是常數,以此確保系統質量的恒定。盡管這些復合單元的周圍還有自由粘結劑的存在,且其粘性制約了粉末顆粒的運動,還是可將復合單元看成是不受外圍粘結劑介質的影響。
修正顆粒模型顆粒模型較為充分地考慮了MIM喂料的獨特性,可以描述粉末的運動情況,因此這個模型在簡單計算每個粉末顆粒的實際運動情況方面較為精準,但對于實際的三維問題,顆粒模型的微觀分析需要大量的單元,且容易造成計算的發散。很難將其應用到諸如粉末等微細粉末的分析。所以必須對已有的顆粒模型進行一定的修正。結合力及再涂性能好:達克羅涂層與金屬基體有良好的結合力,而且與其他附加涂層有強烈的粘著性,處理后的零件易于噴涂著色,與有機涂層的結合力甚至超過了磷化膜。展示了通過這種顆粒模型模擬出來的MIM喂料充模的情況。從中可以較清楚地看出密度分布的不均勻性。
結論由于MIM喂料在模腔中的流動可以看成是固-液兩相流動,所以采用傳統的連續介質模型來進行流動模擬存在較大的偏差。很多研究表明,MIM喂料在充模過程中將發生粉末和粘結劑分離的現象。通過這種方法可以直接考察粉末特性(粒度、粒徑分布、密度和形狀等)對流動過程的影響。氫氣在一定的溫度條件下具有很強的滲透性,是一種化學活性較強的可燃性無毒氣體,常在鎢、硬質合金、不銹鋼等難熔粉末冶金制品的燒結中作為保護氣氛。從而可以監視流動過程中粉末的運動、聚集以及密度變化分布情況和兩相分離等特殊現象。為了簡化三維問題中的計算,還在基于修正顆粒流體動力學的基礎上對該模型進行了修正。

