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影響MIM不銹鋼喂料的流動性的三大因素
金屬注射成形工藝(簡稱MIM)是將金屬粉末和有機粘結劑經(jīng)過混煉、造粒成混合料顆粒,再通過注射成形的方式制造成特定性狀制品的方法,特別適合于小型、復雜精密金屬零件的制造,也得到了相當所的精密零件制造商的認可和使用,在當今金屬制品成形領域占有重要地位。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。
該工藝需要事先準備好注射料,也就是常說的MIM喂料,且對喂料的流變性有著比較苛刻的要求。較好的克服粉塵飛揚,減少配合劑的損失,改善產(chǎn)品質(zhì)量與工作環(huán)境。MIM當前常用的兩種喂料是鐵基喂料(如Fe2Ni,F(xiàn)e8Ni)和不銹鋼喂料(如SUS316L,SUS630即17-4,SUS304等),隨著近年來不銹鋼制品的需求越來越大,關于不銹鋼喂料的研究也迅速升溫。
喂料的特性,直接影響后續(xù)所有工藝的參數(shù)以及成品的品質(zhì)特性。今天小編就已常用的不銹鋼為例為例,和大家一起來看一下生產(chǎn)工藝參數(shù)中影響不銹鋼喂料流動性的三大因素。
一, 粉末裝載量。粉末裝載量是一個比值,指的是粉末體積占喂料總體積的百分數(shù)。因為面心立方晶格的r-Fe總的間隙量雖比a-Fe的小,但空隙半徑比較大,所以能溶較多的碳。粉末裝載量越大,說明喂料中粉末所占的比重越大,此時喂料的粘度增大,流變性相應變差;當粉末裝載量變小時,粘結劑所占比重相應變大,此時喂料的粘度減小,流動性轉(zhuǎn)好。但也不是粘結劑越多越好。還要考慮粘結劑的量對后續(xù)其他工藝的影響。
二, 剪切速率。在注射成形過程中,不銹鋼喂料在高的剪切速率下而流動,所以喂料受到高剪切力發(fā)熱,發(fā)熱之后粘度降低,因此流動性強;反之當喂料在低的剪切速率下流動,受到較低的剪切力發(fā)熱較慢,粘度不會明顯降低,流動性也相應比較差。
三, 溫度。電解拋光根底原理與化學拋光雷同,即靠選擇性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。這里主要指的是注射成形時的注射溫度以及進入模腔后的溫度。溫度的影響對于不銹鋼喂料來講是個加熱的過程,溫度通過對著喂料粘度的影響而影響其流動性,當溫度升高時,喂料的粘度會變小,相應的流動性變強,當溫度降低時,喂料粘度變大,流動性也會比較差
不銹鋼噴砂工藝處理應用及特點
大部分不銹鋼MIM零件的處理,都使用了不銹鋼噴砂工藝處理。那么什么叫噴砂工藝呢?
噴砂工藝,采用壓縮空氣為動力,以形成最調(diào)整噴射將噴料進行高速噴射到被需要處理工件表面。主要有以下幾個功能:
①使工件表面的機械性能得到改善,
②使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,
③使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化,由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用,提升了疲勞抗性,也同時增加了涂層與噴砂間的著力,讓涂膜更耐久,表面流平和裝飾效果更好?! 〔讳P鋼噴砂工藝處理與其它清理工藝相比有以下特點: 一、噴砂處理是最徹底、最通用、效率高的清理方法。 二、噴砂處理可以在不同粗糙度之間任意選擇,而其它工藝是沒辦法實現(xiàn)這一點的。手工打磨可以打出毛面但速度太慢,化學溶劑清理則清理表面對于光滑不利于涂層粘接?! 〔讳P鋼噴砂工藝主要有以下應用: ?。ㄒ唬C加工件毛刺清理與表面美化。噴砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,清除了毛刺的危害,提高了工件的檔次。濃型放熱氣氛的碳勢較高一些,可用作防止粉末冶金鐵基、銅基零件的的氧化和減少鐵基零件的脫碳。并且噴砂能在工件表面交界處打出很小的圓角,使工件顯得更加美觀、更加精密。 ?。ǘ└纳屏慵臋C械性能。不銹鋼噴砂工藝處理,機械零件噴砂后,能在需件表面產(chǎn)生均勻細微的凹凸面(基礎圖式),使?jié)櫥瑵n得到存儲,從而使?jié)櫥瑮l件改善,并減少噪聲提高機械使用壽命?! 。ㄈ┕怙椬饔谩! 。ㄋ模┕ぜ垮?、工件粘接前處理。噴砂能把工件表面的銹皮等一切污物清除,并在工件表面建立起十分重要的基礎圖式(即通常所謂的毛面),而且可以通過調(diào)換不同粒度的磨料,達到不同程度的粗糙度,大提高工作與涂料、鍍料的結合力。或使粘接件粘接更牢固,質(zhì)量更好。 ?。ㄎ澹╄T鍛件毛面、熱處理后工件的清理與拋光。噴砂能清理鑄鍛件、熱處理后工件表面的一切污物(如氧化皮、沒污等殘留物),并將工件表面拋光提高工件的光潔度,起到美化工件的作用。噴砂清理能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,達到美化裝飾的作用。
注射毛坯的加工裝配技術
脫脂前的注射坯雖然強度遠遠低于燒結后的金屬零件的強度,但仍具有一定的強度可以進行加工修整。
加減材料的加工工藝均可實施,用來改變毛坯的尺寸和形狀??梢詫γ撝暗淖⑸渑鬟M行澆口切除、分型線處理、鉆孔、倒角等去除材料的加工。
由于毛坯較軟,對刀具的磨損大大降低。毛坯強度較弱,容易損壞,需要較高的切削速度和低的進給量來滿足最終的尺寸加工精度。
傳統(tǒng)的裝配工藝是將燒結后的零件連接起來,將脫脂前的注射毛坯零件組合成一體也是可行的。該組裝工藝目前有三種方法:一是將zui初的成型坯作為嵌件進行第二次注射成型;二是多組分材料進行復合成型;三是在脫脂前將單個的注射坯組裝成一體。
如果各個毛坯零件是由完全相同的注射材料注射成型,匹配的脫脂燒結收縮性能可以保證其很好地結合;若各個毛坯是由不同的注射料注射成型,必須采取措施防止開裂變形。
采用此項技術可以簡化模具結構,降低模具成本;成型形狀更加復雜、傳統(tǒng)工藝難以加工的零件;成型具有不同性能、功能要求的復合材料零件或節(jié)省貴重原材料。