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什么情況下合采用MIM工藝
MIM工藝的制程技術(shù)、材料和設(shè)備在國內(nèi)已經(jīng)越來越成熟,應(yīng)用范圍也非常廣。
零件形狀復(fù)雜、尺寸較小以及產(chǎn)量大,這些都是MIM工藝的優(yōu)勢。
這些強(qiáng)項,使其在電子數(shù)碼產(chǎn)品、手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發(fā)動機(jī)零件、電子密封件、切削工具及運(yùn)動器械中得到了大量的應(yīng)用。
那么,如何判定一個產(chǎn)品是否應(yīng)該選擇MIM工藝,也就是選擇MIM工藝的準(zhǔn)則是什么呢?
目前主要有下列主要事項,選擇MIM工藝前需要考慮清楚。
1.
質(zhì)量、切削量:對于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時的零件,MIM在降低生產(chǎn)成本上極有優(yōu)勢;
2.
總需求量:模具費和研發(fā)費用對于低需求量的產(chǎn)品,分?jǐn)傁聛砗笫呛茈y以承受的。因此,當(dāng)產(chǎn)品的年需求量達(dá)到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
3.
材料:MIM工藝是一種近凈成形技術(shù),對于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設(shè)計的零件,MIM最有吸引力。
4.
產(chǎn)品復(fù)雜性:MIM工藝最適合制造幾何形狀復(fù)雜的、在切削加工中需要變換很多次加工工位的多軸零件、多基準(zhǔn)零件。
5.
使用性能:基于MIM產(chǎn)品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM燒結(jié)件的公差大概為±0.3%,如果產(chǎn)品要求的公差很嚴(yán)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。
8.
組合:為了節(jié)省庫存與組裝費用,可見多個零件固結(jié)為一個零件。
9.
缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關(guān)鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結(jié)合線。
10.
新型組合材料:MIM可制造出傳統(tǒng)工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結(jié)構(gòu)的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
MIM常用材料的種類很多,但有幾種是主要的。若材料難以切削加工,諸如工具鋼、鈦、鎳合金或不銹鋼,對于MIM最終成型來說,是最有利的,MIM工藝可以一次性成型復(fù)雜的幾何形狀特征。
在不同的生產(chǎn)地點之間,用MIM可達(dá)到的性能是不同的。我們在設(shè)計之前,需要的許多性能參數(shù)都匯總與技術(shù)手冊中。
現(xiàn)在,我們看到了很多為MIM設(shè)計的新的材料,其中有疊片結(jié)構(gòu)的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導(dǎo)性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進(jìn)到了幾乎沒有工藝可替代的領(lǐng)域。
粉末冶金齒輪
粉末冶金齒輪是各種汽車發(fā)動機(jī)中普遍使用的粉末冶金零件,雖然在大批量的情況下是非常經(jīng)濟(jì)實用的,不過在其他方面也有待改進(jìn)的地方。今天我們就粉末冶金齒輪的缺點,簡單的介紹一下:
粉末冶金齒輪
(1)、粉末冶金齒輪價格與采購批量有關(guān)。與機(jī)加工工藝相比,粉末冶金齒輪的經(jīng)濟(jì)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。在小批量生產(chǎn)的情況下,粉末冶金齒輪的生產(chǎn)成本可能比傳統(tǒng)制造方法的成本高。針對不同的拋光過程:粗拋(基礎(chǔ)拋光過程),中拋(精加工過程)和精拋(上光過程),選用合適的拋光輪可以達(dá)到很好拋光效果,同時提高拋光效率。一般來說,批量5000件以上比較適合用粉末冶金工藝生產(chǎn);
(2)、粉末冶金齒輪的尺寸大小受到壓機(jī)壓制能力的限制。壓機(jī)一般都幾噸到幾百噸壓力,直徑基本是在110MM以內(nèi)都可以制作成粉末冶金;
(3)、粉末冶金齒輪受結(jié)構(gòu)限制。由于壓制和模具上的原因,一般不適宜生產(chǎn)蝸輪、人字形齒輪和螺旋角大于35°的斜齒輪。斜齒輪一般建議把斜齒設(shè)計在15度以內(nèi);
(4)、粉末冶金齒輪的厚度受到限制。模腔深度和壓機(jī)行程必須是齒輪厚度的2~2.5倍,同時考慮到齒輪高度縱向密度的均勻性,因此粉末冶金齒輪的厚度也是很重要的;
以上是粉末冶金齒輪一些缺點,不過凡事有利就有弊,相信隨著時代的快速發(fā)展,粉末冶金齒輪的不足點也會慢慢的得到改善。
我國MIM現(xiàn)狀及存在主要問題
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,我國MIM從業(yè)人員不僅突破了技術(shù)封堵,并且研制開發(fā)大量的MIM產(chǎn)品,拓展了市場。近年來隨著中國制造2025的提出,MIM產(chǎn)品市場需求日益旺盛,MIM企業(yè)如雨后春筍般的成長,MIM行業(yè)呈現(xiàn)出更加廣闊的前景和良好的發(fā)展?jié)摿?。技術(shù)難點及改善關(guān)鍵點:陽極氧化的良率水平關(guān)系到最終產(chǎn)品的成本,提升氧化良率的重點在于適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度,這需要結(jié)構(gòu)件廠商在生產(chǎn)過程中不斷探索,尋求突破。
但是從行業(yè)發(fā)展的總體情況來看,我國現(xiàn)階段的MIM前景喜人,但在某些方面與國外還存在一定差距。
1、行業(yè)發(fā)展欠規(guī)范,產(chǎn)品品種少、質(zhì)量差、市場競爭能力不強(qiáng);
2、企業(yè)規(guī)模小,工藝裝備水平落后,質(zhì)量效益難提高;
3、專業(yè)人才少,科研開發(fā)能力差,持續(xù)發(fā)展后勁不足。
現(xiàn)在問題MIM改進(jìn)措施及建議
美國、歐洲及日本等世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家上世紀(jì)90年代初基本完成MIM技術(shù)向MIM產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)變,我國MIM行業(yè)與國外總體水平差距大概在10-15年。目前我國適逢制造業(yè)發(fā)展有利時期,MIM技術(shù)應(yīng)用空間大,產(chǎn)品市場前景廣闊,這無疑為我國加快MIM行業(yè)的發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略好機(jī)遇。達(dá)克羅的表面硬度不高、耐磨性不好,而且達(dá)克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,因為它們會產(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。
304和304L不銹鋼_316L和316不銹鋼之區(qū)別
304
18Cr-8Ni
作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,便用溫茺-196℃~800℃)。
家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品),醫(yī)用器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件。
304L
18Cr-8Ni-低碳
作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力良好;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。
316
18Cr-12Ni-2.5Mo
因添加Mo,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。
316L
18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
作為316鋼種的低C系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
316鋼的用途中,對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。