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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。目前大部分金屬喂料都有專業(yè)的供應商,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。一、電鍍電鍍是一種化學過程,它是在外界直流電源的作用下通過兩類導電在陽極和陰極兩個電極上進行氧化還原反應的過程。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。一個實用的粘結(jié)劑一般由幾種組元組成,每種組元有各自獨特的功能,按照功能可以分為主要粘結(jié)劑、次要粘結(jié)劑和添加劑這幾種。
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。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。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致的扭矩急增,減少設備損失。
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,因此進行科學配比和加料對金屬喂料的生產(chǎn)至關(guān)重要。
不銹鋼拋光一
金屬注射成型產(chǎn)品燒結(jié)出來后,因為各種原因,表面的光潔度相對比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細小的不銹鋼粉粒黏著在產(chǎn)品表面。為了達到表面光潔度(有的產(chǎn)品甚至要求達到鏡面效果,如蘋果的Logo產(chǎn)品)和去毛刺的要求,往往都會增加研磨、拋光、噴砂等表面處理工藝。一、第1把火——退火:1、退火是將工件加熱到適當溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達到平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。
1. 機械拋光
機械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特別零件如回轉(zhuǎn) 體外表,可運用轉(zhuǎn)臺等輔佐工具,外表質(zhì)量要求高的可采取超精研拋的方式。
2.化學拋光
其長處是加工設備投資少,龐雜件能拋,速度快,防腐性好。,效率高, 其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風設備,加溫艱難。適宜加工小批量龐雜件及小零件光明度要求不高的產(chǎn)品。
化學拋光是讓材料在化學介質(zhì)中外表宏觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而得到平滑面。這種方式的重要長處是不需龐雜設備,可以拋光外形龐雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高?;瘜W拋光的核心問題是拋光液的配制。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?;瘜W拋光得到的外表毛糙度一般為數(shù)10μm。
其長處是鏡面光澤維持長,工藝穩(wěn)固,污染少,本錢低,防腐性好。其缺陷是防污染性高,加工設備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產(chǎn)還須要降溫設備。MIM用粘結(jié)劑應滿足如下要求:與粉末接觸角小,粘附力強且不與粉末反應。適宜批量生產(chǎn),重要應用于出口產(chǎn)品,有公差產(chǎn)品,其加工工藝穩(wěn)固,操作上也相對簡略。
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。與化學拋光相比,可以清除陰極反映的影響,效果較好。
電化學拋光過程分為兩步:
(1)宏觀整平 溶解產(chǎn)物向電解液中分散,材料外表幾何毛糙下降,Ra>1μm。
(2)微光平坦陽極極化,外表光明度提高,Ra<1μm。
粉末注射成型技術(shù)彎道超車
粉末注射成型適用不銹鋼,鐵基合金,磁性材料,鎢合金,硬質(zhì)合金,精細陶瓷等系列。所制備的零件廣泛應用于航空航天工業(yè)、汽車業(yè)、兵工業(yè)、醫(yī)用器械、機械行業(yè)、日用品等領(lǐng)域。那么粉末注射成型和其他成形工藝特點的比較,哪個更具優(yōu)勢呢?
(一)與傳統(tǒng)粉末冶金工藝比較
粉末注射成型作為一種制造高質(zhì)量精密零件的近凈成形技術(shù),具有常規(guī)粉末冶金方法無法比擬的優(yōu)勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,凹臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。,效率高,其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風設備,加溫艱難。
(二)與比精密鑄造比較
精密鑄造對于熔點相對較低的金屬或合金,精密鑄造也可以成形三維復雜形狀的零件。但對于難熔金屬和合金、硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷等卻無能為力,這是精密鑄造的本質(zhì)所決定的。另外,對于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密鑄造是十分困難或不可行的。
(三)與機加工比較
傳統(tǒng)機械加工法,近來靠自動化而提升其加工能力,在效率和精度上有極大的進步,但是基本的程序上仍脫不開逐步加工(車削、刨、銑、磨、鉆孔、拋光等)完成零件形狀的方式。
機械加工方法的加工精度遠優(yōu)于其他加工方法,但是因為材料的有效利用率低,且其形狀的完成受限于設備與刀具,有些零件無法用機械加工完成。相反的,粉末注射成型可以有效利用材料,形狀自由度不受限制。對于小型、高難度形狀的精密零件的制造,粉末注射成型工藝比較機械加工而言,其成本較低且效率高,具有很強的競爭力。施加壓力使接觸面積增大,不管顆粒形狀和表面粗糙度如何,這種接觸面積大體上正比于施加的壓力。MIM技術(shù)彌補了傳統(tǒng)加工方法在技術(shù)上的不足或無法制作的缺憾,并非與傳統(tǒng)加工方法競爭。粉末注射成型技術(shù)可以在傳統(tǒng)加工方法無法制作的零件領(lǐng)域發(fā)揮其特長。
金屬微注射成型技術(shù)(μ-MIM)
微機械或微機電系統(tǒng)(MEMS)是20世紀80年代后期發(fā)展起來的一門新興的交叉學科,已被公認為21世紀重點發(fā)展的關(guān)鍵學科之一。
微機械或微機電系統(tǒng)的實用化依賴于微細加工技術(shù)的進步,金屬微注射成型技術(shù)是批量化高效率生產(chǎn)高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。
金屬微注射成型技術(shù)是指利用MIM工藝生產(chǎn)微米尺寸或微米結(jié)構(gòu)金屬或陶瓷零件的一門工藝技術(shù),一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結(jié)構(gòu)的精密零件。
目前,采用適當?shù)募毞郏梢灾迫?5~50μm厚、局部結(jié)構(gòu)細節(jié)小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。
金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發(fā)展,微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發(fā)展?jié)摿?。這些小零件的技術(shù)附加值非常高,例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執(zhí)行器及YA科醫(yī)用等零件,每千克售價為4000~20000美元。
微注射成型產(chǎn)品在執(zhí)行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫(yī)用保健設備等方面有著廣闊的應用前景。
限制微注射成型技術(shù)發(fā)展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。
生產(chǎn)這類高精度微小零件的模具比常規(guī)模具要精密的多,需要用到各類現(xiàn)金為細加工技術(shù),如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA(德文制版術(shù)、電鑄成型和注塑成型三次縮寫)等工藝制造塑料消失模具方法,可以很好地解決上述問題。