MIM工艺的制程技术、材料和设备在国内已经越来越成熟,应用范围也非常广。
零件形状复杂、尺寸较小以及产量大,这些都是MIM工艺的优势。
这些强项,使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。
那么,如何判定一个产品是否应该选择MIM工艺,也就是选择MIM工艺的准则是什么呢?
目前主要有下列主要事项,选择MIM工艺前需要考虑清楚。
1.
质量、切削量:对于在切削加工和磨削加工中材料损耗非常、加工非常耗时的零件,精密粉末冶金,MIM在降低生产成本上极有优势;
2.
总需求量:模具费和研发费用对于低需求量的产品,分摊下来后是很难以承受的。因此,当产品的年需求量达到或超过2万件时,可以考虑选择MIM工艺。
3.
材料:MIM工艺是一种近净成形技术,对于由钛、不锈钢及镍合金之类难易切削的材料设计的零件,MIM最有吸引力。
4.
产品复杂性:MIM工艺最适合制造几何形状复杂的、在切削加工中需要变换很多次加工工位的多轴零件、多基准零件。
5.
使用性能:基于MIM产品的高密度,如果使用性能有需求,则MIM的高密度形成的性能有竞争力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末颗粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM烧结件的公差大概为±0.3%,如果产品要求的公差很严格,金属粉末冶金,MIM烧结件就需要二次加工,如CNC,数控车等,MIM的成本也趋向于增加,需要评估比较。
8.
组合:为了节省库存与组装费用,可见多个零件固结为一个零件。
9.
缺陷:必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置,或制造成型后可以除去,例如浇口印迹,顶针印迹或结合线。
10.
新型组合材料:MIM可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料,例如叠片的或两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。
MIM常用材料的种类很多,但有几种是主要的。若材料难以切削加工,诸如工具钢、钛、镍合金或不锈钢,对于MIM最终成型来说,是最有利的,MIM工艺可以一次性成型复杂的几何形状特征。
在不同的生产地点之间,用MIM可达到的性能是不同的。我们在设计之前,需要的许多性能参数都汇总与技术手册中。
现在,我们看到了很多为MIM设计的新的材料,其中有叠片结构的(硬磁-软磁,磁性的-非磁性的,传导性的-绝缘的)、泡沫金属及孔新建,铁基粉末冶金,这些可选择的项目,都将MIM推进到了几乎没有工艺可替代的领域。
一般情况下,使用没有磁性的304不锈钢废料浇注出来的铸件产品却带有微磁性。什么原因导致的呢?因为:
1、化学成分当量成分控制没有到位。
一般的生产厂家为了降低成本把Ni控制下限,8.0-8.2%之间,Cr/Ni达到一定数值时钢的组织中出现一定量的铁素体,铁素体是有磁性的;此时采用1050~1080℃固溶处理可以把铁素体完全溶入奥氏体就不会有磁性了。
2、冷加工硬化。
当奥氏体不锈钢在冷加工时产生形变马氏体,形变马氏体使得不锈钢强度增加,而形变马氏体是有磁性的。采用固溶处理甚至退火都可以使形变马氏体消失,厚街镇粉末冶金,但是钢的强度就会下降了。
如果既要***冷加工强度,又要弱磁性甚至无磁性可以采用下面去磁办法:
1、根据相图原理,降低Cr/Ni值,尤其提高Ni、Mn含量到上限。冷加工前进行上限固溶处理,在***表面的前提下控制晶粒度4级;可以降低冷加工后的磁性。
2、一般304冷加工后都有一定的微弱磁性。经过敲打或其他的冲击,使其奥氏体组织转变为马氏体,此时会有一定的磁性。加热到1050度,然后水淬激冷,可消除磁性。
备注:
1、“Cr/Ni达到一定数值”这个的理解:这个是2个当量的比值。
Cr当量=Cr%+1.5(Si%)+Mo%+Cb%-4.99
Ni当量=Ni%+30(C%)+0.5(Mn%)+26(N%-0.02)+2.77
当Cr当量/Ni当量<0.9 达到单项奥氏体了,就不会有磁性了。
2、由此看加镍、加锰、加氮,降铬、降硅等都可以达到去磁的效果。
3、市场上有一种“合金消磁剂”的,可以将不锈钢中的残余铁素体转换成奥氏体,也能达到去磁效果。同时加入该合金消磁剂后,对精铸铸件的耐蚀性,盐雾试验效果良好。
密闭式炼胶机简称密炼机,主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。
密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里)型密炼机后,密炼机的威力逐渐被人们所认识,它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征,如:混炼容量大、时间短、生产效***;较好的克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善产品质量与工作环境;操作安全便利,减轻劳动强度;有益于实现机械与自动化操作等。因此,密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果,至今仍然是塑炼和混炼种的典型的重要设备,仍在不断的发展和完善。
捏合机是由一对互相配合和旋转的叶片(通常呈Z形)所产生强烈剪切作用而使半干状态的或橡胶状粘稠塑料材料能使物料迅速反应从而获得均匀混合搅拌的设备。是各种高粘度的弹塑性物料的混炼、捏合、破碎、分散、重新聚合各种化工产品的理想设备,具有搅拌均匀、***、捏合效***的优点,广泛应用于高粘度密封胶、硅橡胶、中性酸性玻璃胶、口香糖、泡泡糖、纸浆、纤维素、亦用于电池、油墨、颜料、染料、树脂、塑料、橡胶、化妆品等行业。
捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种,调温形式采用夹套、蒸汽加热、油加热、水冷却等方法,采用液压翻缸及启盖。出料方式有液压、翻缸倾倒、球阀出料,螺杆挤压等。并可通过PLC实时控制及记录生产中的温度、时间、粘度等相关数据。缸体及浆叶与物料接触部分均采用不锈钢制成,确保产品质量。
捏合机主要由捏合部分、机座部分、液压系统、传动系统、真空系统和电控系统等六大部分组成。捏合部分由缸体、浆轴、墙板、缸盖等组成。液压系统由一台液压站来操纵两只小油缸和两个大油缸,来完成启闭大盖、翻动搅拌缸功能。电控系统有手动、自动电控系统,由用户任意选择和要求,操作方便、可靠。传动系统由电机、减速机和齿轮组成、根据捏合机型号配套电机。在传动过程中,可由电机同步转速,经弹性联轴器至减速机后,由输出装置传动快浆,使其达到规定的转速,也可由变频器进行调速。