選擇MIM技術的主要標準
質量/數量
對于在切削或磨削中有大量材料損失的零件,金屬注射成形在降低生產成本方面非常有效。
數量
☆材料
對于用鈦、不銹鋼和鎳合金等難切削材料設計的零件,MIM最具吸引力。
復雜性
MIM工藝適用于制造幾何形狀復雜、切割時需要改變位置的多軸零件。
使用性能
如果使用性能是重要的,MIM的高密度形成的性能通常是有競爭力的。
表面粗糙度
表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小,但與其他競爭工藝不同,可控紋理可能對成本沒有影響。
容忍
如果要求的公差很緊,由于需要后續加工,MIM的成本往往會增加,燒結件的公差在0.3%左右。
☆組合
為了節省庫存和組裝成本,當多個零件合并成一個零件時,它會受益。
缺陷
MIM的固有缺陷必須放在非關鍵位置,或者在制造成型后,如澆口痕跡、起模針痕跡或鍵合線等必須去除。
☆新型復合材料
MIM可以生產傳統工藝難以制造的新型復合材料,如疊層、雙材料結構或耐磨混合金屬陶瓷材料。
金屬粉末粒度和制造方法對mim公共工藝的影響
金屬注射成形是一種將傳統粉末冶金技術與現代塑料注射成形技術相結合的新型金屬成形工藝。金屬注射成型技術對金屬粉末的選擇有嚴格的標準,因為粉末顆粒的形狀會影響產品的質量。
好的金屬喂料可以形成好的產品,好的粉末可以實現好的金屬喂料,也就是說金屬粉末的質量影響著MIM產品的性能。那么什么是好的金屬粉呢?
經過行業專家多年的生產實踐和理論研究發現,顆粒越細,顆粒越均勻,粉末顆粒越呈球形,越適合做飼料。這種粉末制成的飼料在后續的產品成型過程中具有良好的流動性,有利于整個MIM工藝的順利完成,并且容易脫粘,脫粘后的坯體在燒結過程中收縮均勻且幅度小?!畈牧螹IM最吸引人的是用鈦、不銹鋼、鎳合金等難切削材料設計的零件。
但在實際生產中,由于成本、技術等諸多因素,用于生產飼料的金屬粉末原料并不都是“很好”的。甚至我們認為好的粉末原料也必然會因為成形零件的形狀不容易保持而影響MIM成形工藝的效果。例如,金屬注射成型工藝中使用的鋼粉雖然呈球形,粒度符合技術要求,但由于顆粒間咬合力小,很難保持產品的形狀。鐵碳合金的基本結構①奧氏體:碳溶解在r-Fe中的間隙固溶體稱為奧氏體,通常用a表示。
于是人們就想,把球形的粉末換成不規則的會不會更好?機械拋光(Mechanical polishing)機械拋光(Mechanical Polishing)是通過切削和材料表面的塑性變形來去除拋光的凸起部分,從而獲得光滑表面的拋光方法。一般用油石條,羊毛輪,砂紙等。,人工操作是主要方法。對于旋轉體表面等特殊部位,可以使用轉盤等輔助工具。如果表面質量高,可以采用超精密研磨拋光。證明這種變化可以增加顆粒間的咬合力,但不能使金屬喂料在加熱下保持良好的流動性,削弱產品的均勻性,嚴重影響MIM坯料的脫粘和燒結,從而影響最終產品性能和成品率。
可見,為了獲得性能和形狀穩定的產品,還需要其他的改進措施。目前用于制造金屬飼料的金屬粉末一般分為氣霧化粉末和水霧化粉末兩種。這兩種粉末的形狀和性質有很大的不同,所以這兩種粉末都不能單獨獲得良好的飼料。
知乎12>在空氣霧化粉末中添加水霧化粉末可以提高注塑件的形狀保持能力,降低各向異性收縮。如果混合粉末的自然傾斜角小,說明顆粒間的相互作用小,燒結后零件的各向異性收縮大。氣霧化粉末含量高的樣品脫粘后容易塌陷。使用水霧化粉末,可以在不破壞其機械性能的情況下保持形狀。顆粒的不規則形狀影響混合粉末的燒結性,使用大比例的水霧化粉末可以促進致密化。1.電鍍電鍍是一種化學過程,是在外加DC電源的作用下,陽極和陰極通過兩種傳導發生氧化還原反應的過程。
綜上所述,金屬粉末顆粒形狀對MIM工藝的影響是根本的,也是最終的,選擇合適的金屬粉末制作合適的金屬喂料對于形成高質量的MIM產品是非常重要的。
金屬粉末充填的模擬機理及粒子模擬的應用
對于多相充填流動,發現由于剪切力或顆粒間的相互作用,可以形成一些獨特的結構。特點使得這種現象尤為突出。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,每種組分是否獨立發揮作用影響整個流體的流動性。通過觀察通道橫截面上的流體,可以發現許多有趣的現象。和是橫截面的放大圖,顯示了相的分離和與樹木年輪相同的結構。上圖中的白色條紋是相分離的標志,其中粘結劑中有一些低熔點組分。這樣的地方容易出現裂縫。這種結構清楚地表明,流體是多相的,甚至可能是固體狀的。因此,實際的MIM進料熔體是不均勻的流體, 其運動方式不同于均勻流體。金屬熱處理第四把火——回火:1?;鼗馂榱私档弯摷拇嘈?,將淬火后的鋼件長時間保持在高于室溫但低于710℃的適當溫度下,然后冷卻。這個過程叫做回火。
在粉末-粘結劑兩相系統中,粉末顆粒與粘結劑之間存在著強烈的相互作用,因此粘結劑在顆粒附近的運動將受到一定的限制。在該模型中,將形狀不規則的粉末簡化為規則的球形顆粒,每個顆粒周圍都有一層粘結劑,粘結劑隨顆粒一起運動,即視為一個復合單元。假設粘合劑的厚度是恒定的,以確保系統的恒定質量。盡管在這些復合單元周圍有自由粘合劑,并且它們的粘性限制了粉末顆粒的運動,但是復合單元可以被認為不受周圍粘合劑介質的影響。電解拋光的優點是鏡面光澤長,工藝穩定,污染少,成本低,耐腐蝕性好。
修正顆粒模型的顆粒模型充分考慮了MIM喂料的唯一性,能夠描述粉末的運動,因此該模型在簡單計算每個粉末顆粒的實際運動時更加準確。但是,對于實際的三維問題,顆粒模型的微觀分析需要大量的元素,容易造成計算發散。很難將其應用于粉末等微細粉末的分析。因此,必須對現有的粒子模型進行一定程度的修改。顯示了由該顆粒模型模擬的MIM進料的填充。由此,我們可以清楚地看到密度分布的不均勻性。在早期的開發中,使用傳統的潤滑劑,如硬脂酸鋅、EBS蠟等進行生產試驗,生坯的廢品率高達50%。
結論由于MIM喂料在模腔內的流動可視為固液兩相流,用傳統的連續介質模型模擬流動存在較大偏差。許多研究表明,在注射成形喂料充型過程中,粉末和粘結劑會發生分離。通過這種方法,影響粉末特性(粒度、粒度分布、密度和形狀等。)上的流動過程可以直接考察。因此可以監測粉體在流動過程中的運動、聚集、密度分布以及兩相分離等情況。為了簡化三維問題中的計算,還在改進粒子流體力學的基礎上對模型進行了改進。二、鈍化處理所謂鈍化處理,是指在一定溶液中進行化學處理,在涂層上形成堅固、致密、高度穩定的薄膜的表面處理方法。
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