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不銹鋼喂料生產(chǎn)之混煉時的粘結(jié)劑與粉末的選擇及重要性
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。因此,喂料生產(chǎn)對整個行業(yè)來講非常必要。密煉機是一種設(shè)有一對特定形狀并相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對聚合物材料進行塑煉和混煉的機械,主要由密煉室、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動裝置及機座等部分組成。目前大部分金屬喂料都有專業(yè)的供應(yīng)商,有些比較有實力的大型工藝使用商也在喂料生產(chǎn)領(lǐng)域積極探索,試圖降低生產(chǎn)成本的同時生產(chǎn)出適合更多適合自身生產(chǎn)需要的喂料。說到喂料生產(chǎn)就不得不提混煉,混煉是喂料生產(chǎn)的第1步,它是使金屬粉末表面包覆一層粘結(jié)劑,使得金屬粉末和粘結(jié)劑組成均勻一致混合料的過程。業(yè)內(nèi)人士都知道混煉對喂料生產(chǎn)很重要,但卻并不是所有人都能系統(tǒng)知道哪些因素會影響到混煉效果,今天小編就和大家一起從粉末與粘結(jié)劑配比和加料順序的角度了解一下。
為什么要重視金屬粉末與粘結(jié)劑的配比呢?這是因為喂料性能的好壞不會在混煉過程中體現(xiàn)出來,而是會在后續(xù)的注射成形工藝中間接影響注射效果和制品的最終性能。在進行混煉時就要考慮到注射成形的難易程度和脫粘后的變形情況。
首先要確定金屬粉末和粘結(jié)劑的搭配比例,當(dāng)粘結(jié)劑比例過大時,會減小喂料的粘度,使金屬粉末顆粒間的接觸減弱,造成后續(xù)脫除粘結(jié)劑時變形嚴重或坍塌;粘結(jié)劑比例過小時,喂料的粘度雖然提高,但是容易形成空隙,不容易注射,而且脫粘后制品容易裂紋或開裂。3%,如果產(chǎn)品要求的公差很嚴格,MIM燒結(jié)件就需要二次加工,如CNC,數(shù)控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
對于不同的金屬粉末,其混煉時選擇的粘結(jié)劑種類也不同,配比自然也不同。一般要按照粘結(jié)劑和粉末密度算出其質(zhì)量比,按照這個比例來進行配比。吸熱型氣氛與放熱型氣氛相比較,是一種還原性更強、碳勢更高的可控氣氛,在粉末冶金中主要用于鐵基零件和銅基零件燒結(jié)時作保護氣氛,有時也作為滲碳劑使用。有些人還試圖在喂料生產(chǎn)時加入表面活性劑,實驗表明這會降低粘結(jié)劑對粉末的濕潤性,減少粘結(jié)劑的使用量,進而提高金屬喂料中金屬粉末的裝載量。
對于混煉時粉末和粘結(jié)劑的加入順序也有比較嚴格的規(guī)定,加料的順序一般是先加入高熔點組元熔化,然后降溫,加入低熔點組元,然后分批加入金屬粉末。這樣能防止低熔點組元的氣化或分解,分批加入金屬粉可防止降溫太快而導(dǎo)致的扭矩急增,減少設(shè)備損失。
綜上,金屬喂料生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)是混煉,而影響混煉效果的主要因素是粘結(jié)劑和金屬粉末的配比和加入順序,因此進行科學(xué)配比和加料對金屬喂料的生產(chǎn)至關(guān)重要。
噴砂機的應(yīng)用范圍
噴砂機應(yīng)用范圍
1、表面前處理加工: 電鍍、噴漆、陽極、鐵氟龍、橡膠、塑料、被履、金屬、噴焊、鍍金、鍍鈦等前處理與增加產(chǎn)品表面附著力。
2、表面美化加工: 各金屬或非金屬制品裝飾加工及消光或霧面處理。如:黃金、玻璃、壓克力、波璃、水晶玻璃等表面霧化加工,以及能使加工產(chǎn)品表面金屬光澤或本色。
3、表面清潔加工: 金屬氧化層或熱處理后黑皮、表面污銹和黑皮消除、非金屬陶瓷表面、黑點著色、去除或彩繪再生、橡膠模及重力壓鑄模去氧化物、殘渣或離形劑等去除。
4、塑料毛邊去除加工: 塑料、橡膠、電木制品、鋁壓鑄品等毛邊去除。電子零件、磁芯等表面修整與毛邊清除。
5、蝕刻加工: 金屬與非金屬等表面修飾蝕刻處理。如:黃金、玉石、水晶、瑪瑙、石材、陶瓷木材等。
6、電子零件加工: 電子零件封裝、溢膠毛邊去除、電子零件成品表面印字卻除、硅芯片霧面與蝕刻、晶圓背面離質(zhì)卻除陶瓷電熱材質(zhì)的清潔。
7、應(yīng)力消除處理: 航天工業(yè)、國防等清潔、除銹、除漆及消光、整修和應(yīng)力消除。
8、模具加工: 模具表面、噴砂、咬花、清潔、霧面等處理、輪胎模、鞋模、電木模、導(dǎo)電橡膠模、電子產(chǎn)品模具等。
9、噴砂加工: 金屬噴砂加工產(chǎn)品體積小的0.2mm,大的5噸以內(nèi)。大平面不銹鋼啞光霧面處理。與機加工工藝相比,粉末冶金齒輪的經(jīng)濟批量一般取決于零件的大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、產(chǎn)品要求精度以及其它性能要求。非金屬噴砂加工、大平面玻璃、壓克力自動霧面加工、塑料毛邊毛刺去除。10、維修與保養(yǎng): 維修國內(nèi)外不同品牌自動、手動干濕式噴砂機、塑料毛邊處理機及拋丸機
金屬注射成形(MIM)在電子行業(yè)中的應(yīng)用
電子儀器產(chǎn)業(yè)是MIM零件的主要應(yīng)用領(lǐng)域,在亞洲約占MIM零件銷售額的50%。電子器件的微型化需要生產(chǎn)成本較低的,性能較好的,更小的零件,這正是MIM零件的優(yōu)勢所在。[1]
MIM在中國的發(fā)展受益于電子行業(yè)(如手機產(chǎn)業(yè)等)的帶動,從2009年開始整個行業(yè)扶搖直上;尤其到2011年中后,更因為受蘋果與三星電子兩家的商品競爭,在手機裝置中大量采用MIM零件,是過去從未見到的熱潮。以下舉例說明電子行業(yè)中的MIM產(chǎn)品。同時有提高硬度耐磨性的優(yōu)點五、電鍍(Electroplating)電鍍:是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術(shù)。
智能手機
90年代,最廣為熟知的MIM應(yīng)用是BP機震動馬達的鎢合金振子。2000年以后,不銹鋼系列開始廣泛應(yīng)用,如光纖接頭,消費電子類的hinge系列,手機按鍵,sim卡托槽等。采用達克羅工藝處理的標(biāo)準(zhǔn)件、管接件經(jīng)耐鹽霧試驗1200h以上未出現(xiàn)紅銹。近期MIM行業(yè)出現(xiàn)投資熱潮是由于MIM零件在手機行業(yè)廣泛應(yīng)用,以及3C行業(yè)的組裝工廠也在中國,投資門檻的降低,這都吸引了大量的資金流入。
根據(jù)市場情況,2015年僅國產(chǎn)手機零件(卡托、按鍵、鏡頭圈、LED圈、轉(zhuǎn)軸)達到16.5億,而且MIM產(chǎn)品的市場需求還會進一步的擴大。
光導(dǎo)纖維零件
圖5是由17-4PH不銹鋼制造的薄壁(壁厚小于1mm)、形狀復(fù)雜的光導(dǎo)纖維收發(fā)報機外罩,是用于網(wǎng)絡(luò)和電訊設(shè)備中的超高速收發(fā)報機并聯(lián)光學(xué)模件。這些薄壁的MIM外罩由4個薄支柱支承2條并聯(lián)的帶[1]。
其他典型電子行業(yè)MIM產(chǎn)品
在電子行業(yè)中諸如磁盤驅(qū)動器部件、電纜連接器、電子封裝件、手機振子、計算機打印頭等也常用MIM產(chǎn)品。
AIM工藝簡介及AIM生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀
MIM和CIM是粉末注射成形工藝的兩大分支。其中MIM是發(fā)展最早也最成熟的一個分支,被稱為21世界最熱門的零部件成形技術(shù),它也的確沒有辜負這樣一個榮譽,其產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和壯大,并擁有了專門的金屬注射成形生產(chǎn)設(shè)備。四、豪克能技術(shù)豪克能技術(shù):利用沖擊能和激發(fā)能的復(fù)合能對金屬零件進行加工,從而獲得鏡面零件?,F(xiàn)在粉末注射成型工藝一出現(xiàn)第三大分支:AIM,即鋁合金注射成型。近年來,隨著金屬注射成形工藝的不斷成熟和普及,人們也越來越關(guān)注鋁合金這種具有優(yōu)異功能的特殊復(fù)合金屬,因鋁合金種類繁多,性質(zhì)差異較大,表面極易被氧化的特點,其在注射成形方面與普通金屬或合金要求是不同的,于是才會出現(xiàn)專門的AIM——鋁合金注射成形。
任何一個工藝要想發(fā)展,形成一種產(chǎn)業(yè),必須要通過生產(chǎn)設(shè)備的改進和升級來為企業(yè)提高生產(chǎn)效率,AIM也不例外,zui初它是沒有專用的設(shè)備的,傳統(tǒng)粉末冶金和注塑行業(yè)通用生產(chǎn)設(shè)備以及金屬注射成形專用設(shè)備的都曾被用于該工藝中。MIM技術(shù)是目前金屬零部件成型最科學(xué)的精凈成型技術(shù),其特點在于成本低,性能優(yōu)異,可根據(jù)不同需求靈活調(diào)整各項性能指數(shù),應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。但是它有其獨特的原料特點,那些非專用生產(chǎn)設(shè)備都無法很好滿足其正常生產(chǎn)需要,即使勉強可以使用制品的質(zhì)量也大打折扣。
AIM生產(chǎn)設(shè)備(主要是混煉造粒設(shè)備和注射設(shè)備)的研究是近幾年才開始的,因為鋁合金注射成形技術(shù)是非常先進的一門技術(shù),國內(nèi)對其研究也是剛剛開始,目前南京科技大學(xué)對此領(lǐng)域研究較早較多并已經(jīng)取得一定研究成果,在領(lǐng)域的水平可以達到世界前三。綜上,單從技術(shù)領(lǐng)域來看前景一片光明,還有很大的應(yīng)用空間有待開發(fā),從行業(yè)競爭角度,需要穩(wěn)定的行業(yè)技術(shù)人才,配套的優(yōu)質(zhì)資源,以及專業(yè)的企業(yè)管理人才,不斷技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化管理制度,才能立足于行業(yè)大潮中……。由于鋁合金粉末的摩擦系數(shù)比普通金屬粉末和陶瓷粉末都要小,因此就混煉設(shè)備和注射設(shè)備來講,原則上是可以與其共用的。
隨著AIM企業(yè)對生產(chǎn)效率和設(shè)備自動化,加工連續(xù)化程度以及設(shè)備性能等要求的提高,專業(yè)的鋁合金注射成形混煉機、造粒機及注射機的研究開始被眾多機械設(shè)備制造商提上日程。
目前國內(nèi)已有少數(shù)幾家機械設(shè)備制造商通過與高等院校合作的方式,在AIM專用生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)方面取得了初步的成效,并在一些企業(yè)開始試用,其功能和特性還有待在以后的生產(chǎn)實踐中不斷摸索和改進,相信隨著科技不斷進步,這些生產(chǎn)設(shè)備也會朝著智能化、環(huán)?;⒆詣踊l(fā)展。二、第二把火——正火:1、正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。