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MIM技術促進零部件制造業(yè)的發(fā)展
近年來,經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了零部件制造業(yè)的發(fā)展。金屬注塑(MIM)不僅節(jié)能,而且可以減少污染,節(jié)省材料,是先進的制造技術。金屬注射成型(MIM)在零部件制造中具有不可替代的地位和作用。
金屬注塑(MIM)部分的理論密度可以達到95%以上,通過合理的工藝參數(shù)控制可以達到99.9%,接近完全致密化。MIM技術具有成本低,自動化程度高的大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢,是目前先進的粉末冶金技術。
金屬注射成型(MIM )零件一般用于制造高強度和強力磨損,在機械,電子,醫(yī)用設備,汽車,電機,農(nóng)業(yè)機械,電機等領域也有很廣泛的用途。
粉末冶金技術 - 金屬注射成型(MIM)的新技術將促進零部件制造業(yè)的發(fā)展,也將為未來帶來光明之路。
金屬粉末冶金中的燒結(jié)氣氛相關
金屬粉末冶金是一種利用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié)制成金屬或合金零部件的技術。金屬注射成形(metalInjectionMolding,MIM)是一種適于生產(chǎn)小型、三維復雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。運用該技術可直接生產(chǎn)多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此應用十分廣泛。在金屬粉末冶金制品燒結(jié)中,燒結(jié)氣氛是影響燒結(jié)制品性能的重要因素之一。粉末燒結(jié)氣氛是指粉末冶金制品在燒結(jié)時,燒結(jié)爐內(nèi)的實際氣氛,常用的燒結(jié)氣氛主要有保護氣氛、可控氣氛和空氣。下面我們就一起來了解一下:
一、保護氣氛:保護氣氛分為還原性氣氛和中性氣氛,還原性氣氛又分為氫氣和分解氨。在燒結(jié)過程中,保護氣氛的主要作用是保護燒結(jié)制品不被氧化。
氫氣在一定的溫度條件下具有很強的滲透性,是一種化學活性較強的可燃性無毒氣體,常在鎢、硬質(zhì)合金、不銹鋼等難熔粉末冶金制品的燒結(jié)中作為保護氣氛;
分解氨是液氨經(jīng)熱分解后獲得的由氫和氮組合的混合氣體,在粉末冶金中即可作為還原劑,也用來作為燒結(jié)氣氛,除了某些含有氮成分的制品因與該氣氛產(chǎn)生化學反應不能采用這種氣氛燒結(jié)以外,大多數(shù)的金屬都可采用這種氣氛來燒結(jié)。
中性氣氛:中性氣氛主要包括氮氣、氨氣和真空,真空燒結(jié)能夠避免氣氛中的有害成分對粉末冶金零件造成污染等不利影響。
二、可控氣氛:這類氣氛分為放熱型(不需要從外部供熱)和吸熱型氣氛(需要從外部供熱),都由碳氫化合物轉(zhuǎn)化而成。
放熱型可用于控制粉末冶金(含注射成形)燒結(jié)制品中的碳含量控制,分為淡型和濃型氣氛,淡型放熱氣氛的碳勢很低,用作低碳鋼、銅制品的燒結(jié)時,只用作無氧化加熱;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。③珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機械混合物叫做珠光體,常用P表示。
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。
三、空氣氣氛:這種燒結(jié)氣氛主要是在燒結(jié)爐內(nèi)通過一定空氣氣體,也可以看作是在常壓狀態(tài)下燒結(jié),一般在金屬復合材料和陶瓷材料的燒結(jié)制品中應用
金屬注射成形(MIM)在電子行業(yè)中的應用
電子儀器產(chǎn)業(yè)是MIM零件的主要應用領域,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。因為體心立方晶格的a-Fe總的間隙量雖大,但是間隙半徑卻很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室溫下不超過0。以下舉例說明電子行業(yè)中的MIM產(chǎn)品。
智能手機
90年代,最廣為熟知的MIM應用是BP機震動馬達的鎢合金振子。結(jié)合力及再涂性能好:達克羅涂層與金屬基體有良好的結(jié)合力,而且與其他附加涂層有強烈的粘著性,處理后的零件易于噴涂著色,與有機涂層的結(jié)合力甚至超過了磷化膜。2000年以后,不銹鋼系列開始廣泛應用,如光纖接頭,消費電子類的hinge系列,手機按鍵,sim卡托槽等。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)、形狀復雜的光導纖維收發(fā)報機外罩,是用于網(wǎng)絡和電訊設備中的超高速收發(fā)報機并聯(lián)光學模件。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。