金属注射成形用不锈钢粉的生产工艺
金属注射成形技术由陶瓷零件的粉末注射成形技术发展而来,是一种新型的粉末冶金近净成形技术。金属注射成形技术技术的主要生产步骤如下:金属粉末与粘结剂混合——制粒——注射成形——脱脂——烧结——后续处理——终产品该技术适用于大批量生产性能高、形状复杂的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表业用来生产手表零件。 近几十年来,MIM技术发展势头迅
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金属注射成形用不锈钢粉的生产工艺
金属注射成形技术由陶瓷零件的粉末注射成形技术发展而来,是一种新型的粉末冶金近净成形技术。金属注射成形技术技术的主要生产步骤如下:金属粉末与粘结剂混合——制粒——注射成形——脱脂——烧结——后续处理——终产品该技术适用于大批量生产性能高、形状复杂的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表业用来生产手表零件。 近几十年来,MIM技术发展势头迅猛,能应用的材料体系包括:Fe-Ni合金、不锈钢、工具钢、高比重合金、硬质合金、钛合金、镍基超合金、金属间化合物、氧化铝、氧化锆等。金属注射成形技术要求粉末粒度为微米级以下,形状近球形。②可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。此外对粉末的松装密度、摇实密度、粉末长径比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。目前生产金属注射成形技术用粉末的主要方法有:水雾化法、气体雾化法、羰基法。常用的不锈钢金属的粉末牌号有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。
对于水雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、高压水泵、全封闭式制粉装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
对于气雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、氮气源和雾化装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
每种方法各有其优缺点:水雾化法是主要的制粉工艺,其、大规模生产比较经济,可使粉末细微化,但形状不规则,这有利于保形,但所用粘结剂较多,影响精度。此外,水与金属高温反应形成的氧化膜妨碍烧结。气体雾化法是生产金属注射成形技术用粉的主要方法,它生产的粉末为球形,氧化程度低,所需粘结剂少,成形性好,但极细粉收率低,价格高,保形性差,且粘结剂中的C,N,H,O对烧结体有影响。②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。羰基法生产的粉末纯度高、开头稳定、粒度极细,它适合于 MIM,但于Fe,Ni等粉体,不能满足品种的要求。为了满足金属注射成形技术用粉的要求,许多制粉公司对上述方法进行了改进,还发展了微雾化、层流雾化等制粉方法。现在通常是水雾化粉和气雾化粉混合使用,前者提高振实密度后者维持保形性。目前采用水雾化粉也可生产相对密度大于99%的烧结体,因此较大型零件只使用水雾化粉,较小型零件使用气雾化粉


AIM工艺简介及AIM生产设备的发展现状
MIM和CIM是粉末注射成形工艺的两大分支。其中MIM是发展早也成熟的一个分支,被称为21世界热门的零部件成形技术,它也的确没有辜负这样一个荣誉,其产业不断发展和壮大,并拥有了专门的金属注射成形生产设备。对于不同的金属粉末,其混炼时选择的粘结剂种类也不同,配比自然也不同。现在粉末注射成型工艺一出现第三大分支:AIM,即铝合金注射成型。近年来,随着金属注射成形工艺的不断成熟和普及,人们也越来越关注铝合金这种具有优异功能的特殊复合金属,因铝合金种类繁多,性质差异较大,表面极易被氧化的特点,其在注射成形方面与普通金属或合金要求是不同的,于是才会出现专门的AIM——铝合金注射成形。
任何一个工艺要想发展,形成一种产业,必须要通过生产设备的改进和升级来为企业提高生产效率,AIM也不例外,zui初它是没有的设备的,传统粉末冶金和注塑行业通用生产设备以及金属注射成形设备的都曾被用于该工艺中。无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。但是它有其的原料特点,那些非生产设备都无法很好满足其正常生产需要,即使勉强可以使用制品的质量也大打折扣。
AIM生产设备(主要是混炼造粒设备和注射设备)的研究是近几年才开始的,因为铝合金注射成形技术是非常的一门技术,国内对其研究也是刚刚开始,目前南京科技大学对此领域研究较早较多并已经取得一定研究成果,在领域的水平可以达到。八、抛光抛光:利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。由于铝合金粉末的摩擦系数比普通金属粉末和陶瓷粉末都要小,因此就混炼设备和注射设备来讲,原则上是可以与其共用的。
随着AIM企业对生产效率和设备自动化,加工连续化程度以及设备性能等要求的提高,的铝合金注射成形混炼机、造粒机及注射机的研究开始被众多机械设备制造商提上日程。
目前国内已有少数几家机械设备制造商通过与高等院校合作的方式,在AIM生产设备的研发生产方面取得了初步的成效,并在一些企业开始试用,其功能和特性还有待在以后的生产实践中不断摸索和改进,相信随着科技不断进步,这些生产设备也会朝着智能化、环保化、自动化发展。有趣的是,MIM却影响了大行业,卡托曾经于2012~2016采用MIM来制作的”爆品”零件,那是影响了数十亿用户啊。


金属粉末充模模拟机理和颗粒模拟的使用
对于多相填充流,人们发现可以因为剪切力作用,或是颗粒间的相互作用而形成些的结构。特性使得这一现象尤为突出。这就带来了一些问题,比如:流体是否均匀,流体是否是多相的且每个组分是否都起着独立的作用来影响整个流体的流动性。通过观察流道横截面上的流体可以发现许多有趣的现象。和中显示的是横截面的放大图,显示出了相的分离以及年轮一样的结构。一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。上面图片中的白色条纹是相分离的一种表征,那里是一些粘结剂中的低熔点组分。在这样的地方很容易产生裂纹。这种结构明显表明流体是多相的,甚至可能是类固体的。所以实际上的MIM喂料熔体是非均质的流体,其运动方式和均质流体存在着差异。
在粉末-粘结剂两相体系中,粉末颗粒和粘结剂之间存在着强烈的相互作用,因此颗粒附近粘结剂的运动将受到一定的限制。在这个模型里,将具有不规则形状的粉末简化为规则球形的颗粒,每个颗粒周围包覆着一层粘结剂,这层粘结剂随颗粒一起运动,即将其看成一个复合单元。实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。粘结剂的厚