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安全工程師考試輔導:金屬粉末注射成型技術(shù)(二)

2008-07-31 09:09  來(lái)源:  字體:  打印

  MIM工藝可以加工的原材料較多。

  精密鑄造工藝,雖然在近年來(lái)其產(chǎn)品的精度和復雜度均提高,但仍比不上脫蠟工藝和MIM工藝,粉末鍛造是一項重要的發(fā)展,已適用于連桿的量產(chǎn)制造。但是一般而言,鍛造的工程中熱處理的成本和模具的壽命還是有問(wèn)題,仍待進(jìn)一步解決。傳統機械加工法、近來(lái)靠自動(dòng)化而提升其加工能力,在效果和精度上有極大的進(jìn)步,但是基本的程序上仍脫不開(kāi)逐步加工(車(chē)削、刨、銑、磨、鉆孔、拋光等)來(lái)完成零件形狀的方式。機械加工方法的加工精度遠優(yōu)于其他加工方法,但是因為材料的有效利用率低,且其形狀的完成受限于設備與刀具、有些零件無(wú)法用機械加工完成。相反,MIM可以有效利用材料,不受限制,對于小型、高難度形狀的精密零件的制造,MIM工藝比較機械加工而言,其成本較低且效率高,具有很強的競爭力。MIM技術(shù)并非與傳統加工方法競爭,而是彌補傳統加工方法在技術(shù)上的不足或無(wú)法制作的缺陷。MIM技術(shù)可以在傳統加工方法制作的零件領(lǐng)域上發(fā)揮其特長(cháng)。

  MIM工藝在零部件制造方面所具有的技術(shù)優(yōu)勢可成型高度復雜結構的結構零件

  噴射成型工藝技術(shù)利用噴射機噴射成型產(chǎn)品毛坯,保證物料充分充滿(mǎn)模具型腔,也就保證了零件高復雜結構的實(shí)現。以往在傳統加工技術(shù)中先作成個(gè)別元件再組合成組件的方式,在使用MIM技術(shù)時(shí)可以考慮整合成完整的單一零件,大大減少步驟、簡(jiǎn)化加工程序。MIM和其他金屬加工法的比較制品尺寸精度高,不必進(jìn)行二次加工或只需少量精加工噴射成型工藝可直接成型薄壁、復雜結構件,制品形狀已接近最終產(chǎn)品要求,零件尺寸公差一般保持在±0.1-±0.3左右。特別對于降低難于進(jìn)行機械加工的硬質(zhì)合金的加工成本,減少貴重金屬所加工損失尤其具有重要意義。

  制品微觀(guān)組織均勻、密度高、性能好

  在壓制過(guò)程中由于模壁與粉末以及粉末與粉末之間的摩擦力,使得壓制壓力分布非常不均勻,也就導致了壓制毛坯在微觀(guān)組織上的不均勻,這樣就會(huì )造成壓制粉末冶金件在燒結過(guò)程中收縮不均勻,因此不得不降低燒結溫度以減少這種效應,從而使制品孔隙度大、材料致密性差、密度低,嚴重影響制品的機械性能。反之噴射成型工藝是一種流體成型工藝,粘接劑的存在保障了粉末的均勻排布從而可消除毛坯微觀(guān)組織上的不均勻,進(jìn)而使燒結制品密度可達到其材料的理論密度。一般情況下壓制產(chǎn)品的密度最高只能達到理論密度的85%.制品高的致密性可使強度增加、韌性加強,延展性、導電導熱性得到改善、磁性能提高。效率高,易于實(shí)現大批量和規?;a(chǎn)MIM技術(shù)使用的金屬模具,其壽命和工程塑料噴射成型具模具相當。由于使用金屬模具,MIM適合于零件的大量生產(chǎn)。由于利用噴射機成型產(chǎn)品毛坯,極大地提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,而且噴射成型產(chǎn)品的一致性、重復性好,從而為大批量和規?;I(yè)生產(chǎn)提供了保證。適用材料范圍寬,應用領(lǐng)域廣闊(鐵基,低合金,高速鋼,不銹鋼,克閥合金,硬質(zhì)合金) 可用于噴射成型的材料非常廣泛,原則上任何可高溫澆結的粉末材料均可由MIM工藝造成零件,包括了傳統制造工藝中的難加工材料和高熔點(diǎn)材料。此外,MIM也可以根據用戶(hù)的要求進(jìn)行材料配方研究,制造任意組合的合金材料,將復合材料成型為零件。噴射成型制品的應用領(lǐng)域已遍及國民經(jīng)濟各領(lǐng)域,具有廣闊的市場(chǎng)前景。

  噴射成型制品的性能與成本分析

  MIM工藝采用微米級細粉末,既能加速燒結收縮,有助于提高材料的力學(xué)性能,延長(cháng)材料的疲勞壽命,又能改善耐、抗應力腐蝕及磁性能。

  MIM技術(shù)的應用領(lǐng)域包括:

  1.計算機及其輔助設施:如打印機零件、磁芯、撞針軸銷(xiāo)、驅動(dòng)零件

  2.工具:如鉆頭、刀頭、噴嘴、槍鉆、螺旋銑刀、沖頭、套筒、扳手、電工工具,手工具等

  3.家用器具:如表殼、表鏈、電動(dòng)牙刷、剪刀、風(fēng)扇、高爾夫球頭、珠寶鏈環(huán)、圓珠筆卡箍、刃具刀頭等零部件

  4.醫療機械用零件:如牙矯形架、剪刀、鑷子

  5.軍用零件:導彈尾翼、槍支零件、彈頭、藥型罩、引信用零件

  6.電器用零件:電子封裝,微型馬達、電子零件、傳感器件

  7.機械用零件:如松棉機、紡織機、卷邊機、辦公機械等;

  8.汽車(chē)船舶用零件:如離合器內環(huán)、拔叉套、分配器套、汽門(mén)導管、同步轂、安全氣囊件等。

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