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五金細(xì)小件---粉末冶金
微小尺寸產(chǎn)品的用CNC機(jī)加工藝生產(chǎn),無(wú)法形成量產(chǎn)規(guī)模。而MIM金屬注射成型技術(shù),能夠大批量的生產(chǎn)微小尺寸零件??梢约眲〗档彤a(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,極大的提高了產(chǎn)品的出貨量,滿(mǎn)足客戶(hù)的生產(chǎn)需求。
粉末注射成型能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷等零件部件產(chǎn)品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無(wú)需后續(xù)加工產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度、延伸率等力學(xué)性能高、耐磨性好、耐疲勞、組織均勻原材料利用率高、生產(chǎn)自動(dòng)化程度高、工序簡(jiǎn)單、可連續(xù)大批量生產(chǎn)無(wú)污染,生產(chǎn)過(guò)程為清潔工藝生產(chǎn)。目前大部分金屬喂料都有專(zhuān)業(yè)的供應(yīng)商,有些比較有實(shí)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(shí)生產(chǎn)出適合更多適合自身生產(chǎn)需要的喂料。
五金結(jié)構(gòu)件-粉末冶金
金屬粉末射出成形是將細(xì)小、球狀的金屬粒子用各種不同的黏結(jié)劑混和并制造成小球的形狀成為射出料,再用射出成型機(jī)射出成型使用射出技術(shù)成形將金屬粉末,經(jīng)由射出機(jī)將其射入模具中成形,再將其冶金燒結(jié)成固體的技術(shù)成形后的生胚,需經(jīng)過(guò)脫脂的過(guò)程,把先前混入的黏結(jié)劑脫除,再經(jīng)燒結(jié),即得密度95%以上之高密度、高強(qiáng)度的產(chǎn)品簡(jiǎn)而言之,即以塑料射出的方式去生產(chǎn)金屬制品 。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。
比常規(guī)粉末冶金工藝工序少,無(wú)切削或少切削經(jīng)濟(jì)效益高,克服了傳統(tǒng)粉末冶金工藝制品、材質(zhì)不均勻、機(jī)械性能低、不易成型薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的金屬零件,MIM金屬粉末顆粒一般在0.5~20μm;以及常州精研科技股份有限公司,是國(guó)內(nèi)最先上市的MIM企業(yè)代表。理論上,顆粒越細(xì),比表面積也越大,易于成型和燒結(jié)傳統(tǒng)的粉末冶金則采用大于40μm的較粗的粉末,傳統(tǒng)壓鑄成形強(qiáng)度低、精密鑄造無(wú)法大量量產(chǎn)、車(chē)削件成本較高等技術(shù)缺點(diǎn) 。
金屬學(xué)基礎(chǔ)
鐵碳合金的基本組織
?、賷W氏體:碳溶于r-Fe中的間隙式固溶體稱(chēng)為奧氏體,常用A表示。因?yàn)槊嫘牧⒎骄Ц竦膔-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。碳在r-Fe中的溶解度隨溫度升高而增加,在727度時(shí)為0.77%,在1148度時(shí)達(dá)到峰值2.11%。很好的耐蝕性能:達(dá)克羅膜層的厚度僅為4-8μm,但其防銹效果卻是傳統(tǒng)電鍍鋅、熱鍍鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。
奧氏體塑性很好,強(qiáng)度和硬度也比鐵素體高。
?、阼F素體:碳溶于a-Fe中的間隙式固溶體稱(chēng)為鐵素體,常用F表示。因?yàn)轶w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(guò)0.005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時(shí)達(dá)到峰值,也僅有0.0218%。并可通過(guò)PLC實(shí)時(shí)控制及記錄生產(chǎn)中的溫度、時(shí)間、粘度等相關(guān)數(shù)據(jù)。
鐵素體含碳量很低,其性能接近純鐵,是一種塑性、韌性高和強(qiáng)度、硬度低的組織。
?、壑楣怏w:鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物叫做珠光體,常用P表示。珠光體的平均含碳量為0.77%。其性能介于鐵素體和滲碳體之間。一般情況下,珠光體中鐵素體和滲碳體呈片狀交替分布,稱(chēng)為片狀珠光體。對(duì)相互聯(lián)鎖現(xiàn)象的解釋仍然有爭(zhēng)議,但看起來(lái)可能是由于在由不規(guī)則顆粒壓制的壓坯中,在相當(dāng)大程度上,相鄰顆粒之間形成了較好的原子接觸。通過(guò)熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。
④滲碳體:滲碳體是鐵與碳的化合物,常用Fe3C表示。滲碳體的含碳量為6.69%,熔點(diǎn)約為1227度,晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,硬度很高,脆性極大,幾乎沒(méi)有塑性。
一般來(lái)說(shuō),在鐵碳合金中,滲碳體越多,合金就越硬,越脆。
?、蓠R氏體:鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體)后經(jīng)迅速冷卻(淬火),得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織,常用M表示,馬氏體是體心正方結(jié)構(gòu)。
馬氏體轉(zhuǎn)變速度極快,轉(zhuǎn)變時(shí)體積產(chǎn)生膨脹,在鋼絲內(nèi)部形成很大的內(nèi)應(yīng)力,所以淬火后的鋼絲需要及時(shí)回火,防止應(yīng)力開(kāi)裂。
我國(guó)MIM現(xiàn)狀及存在主要問(wèn)題
經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,我國(guó)MIM從業(yè)人員不僅突破了技術(shù)封堵,并且研制開(kāi)發(fā)大量的MIM產(chǎn)品,拓展了市場(chǎng)。近年來(lái)隨著中國(guó)制造2025的提出,MIM產(chǎn)品市場(chǎng)需求日益旺盛,MIM企業(yè)如雨后春筍般的成長(zhǎng),MIM行業(yè)呈現(xiàn)出更加廣闊的前景和良好的發(fā)展?jié)摿Α__(dá)克羅涂層的表面顏色單一,只有銀白色和銀灰色,不適合汽車(chē)發(fā)展個(gè)性化的需要。
但是從行業(yè)發(fā)展的總體情況來(lái)看,我國(guó)現(xiàn)階段的MIM前景喜人,但在某些方面與國(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(zhuān)業(yè)人才少,科研開(kāi)發(fā)能力差,持續(xù)發(fā)展后勁不足。
現(xiàn)在問(wèn)題MIM改進(jìn)措施及建議
美國(guó)、歐洲及日本等世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)MIM行業(yè)與國(guó)外總體水平差距大概在10-15年。目前我國(guó)適逢制造業(yè)發(fā)展有利時(shí)期,MIM技術(shù)應(yīng)用空間大,產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊,這無(wú)疑為我國(guó)加快MIM行業(yè)的發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略好機(jī)遇。通過(guò)熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。