MIM工艺中的固相烧结和液相烧结
在金属注射成形工艺中,烧结是一个非常关键的环节,它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到终成品的性能,在该工艺中,名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在其主要组成成分的温度下通过原子来完成粉末颗粒间的联结,减少颗粒间的空隙,从而达到致密化的目的。在MIM工艺中,致密化后的
粉末冶金齿轮加工
MIM工艺中的固相烧结和液相烧结
在金属注射成形工艺中,烧结是一个非常关键的环节,它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到终成品的性能,在该工艺中,名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在其主要组成成分的温度下通过原子来完成粉末颗粒间的联结,减少颗粒间的空隙,从而达到致密化的目的。在MIM工艺中,致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与注射模具相符的形状,只是经过烧结变得具有了一定强度和性能,可以承受一定的外力,不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。表面处理是通过一种材料经过加工转化为另一种物体表面的方式叫表面加工,主要是为了提高物体表面的美观感,金属表面工艺处理还可以保护材料不受环境污染破坏,目前我们常见的有烤漆和电镀两种。


曾经有人从两个方面总结MIM烧结的特点,从宏观来看,坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高,从微观来看,粉末颗粒的原子发生里质点转移,使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。
烧结的原理就是在一定的温度下,利用热的力量刺激粉末的原子使其发生物理位置的迁移,将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性,从理论上来讲,温度越高,烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速,从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多,烧结过程也就进行得越快。③珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体,常用P表示。
在实际的生产应用中,人们会经常提到两个词:固相烧结和液相烧结,其实这没有什么费解的,关于二者的区别,简单一点说就是根据烧结温度不同,固相烧结就是烧结温度所有组成成分的熔点,而液相烧结则是烧结温度主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点:都是不施加外部压力的情况下进行的。很好的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。
因此,固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结,这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在MIM工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。
还原铁粉已成为制造业无法替代的高等级材料
还原铁粉是粉末冶金和软磁感应器件的基础原料,其产品由于具有高度的可加工性,可以制成各种超薄、特异形状器件,具有极强的抗冲击、抗腐蚀、损和高强度特性,广泛地应用于汽车、机械、船舶、机车等领域,是单纯靠熔炼制成的钢铁材料所无法替代的高等级材料。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。
此外在变压器磁芯、电感应器件、焊条、静电复印、化工、医用、食品保鲜等行业的应用也日趋广泛。随着科学技术的发展,高纯铁粉的应用领域将越来越广,使用量也越来越大。
根据分析,还原铁粉的原始材料是氧化铁皮,主要是以四氧化三铁存在的。由于原本的利用氢气还原产生的效果不是很好,所以改之为用隧道窑选用碳作为还原剂来还原产品,得到的还原效率还是比较高的,因此以碳作为还原剂在一次还原中进行脱氧处置,被广泛的应用。二、第二把火——正火:1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。
由此可见,粉末冶金用还原铁粉生产工序也是一种一次还原,因此一般都是选用碳即焦末作为还原剂进行还原,形成的为海绵铁的半成品;形成置换海绵铜铁粉,当然这还不是终的产品,还要对其进行破碎处理后再要进行二次还原,这时就可以用氢气作为还原剂进行还原,得到我们想要的产品。,,其缺陷是光明度差,有气体溢出,须要通风设备,加温艰难。


荷兰公司用金属3D打印制造超级摩托车电机冷却
荷兰超级摩托车制造商Electric Superbike Twente与金属3D打印公司K3D合作,为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。这是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金属组件,在此前的产品开发中,他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合摩托车,因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。☆公差如果要求的公差紧密时,由于需要后续加工,MIM的成本趋向于增加,烧结件的公差大概在±0。
传统制造的局限性
超级摩托车团队的技术经理Feitse Krekt 评论说:“首辆超级摩托车的冷却外壳由多个部件组成,这些部件使用传统的生产方法,如车削和铣削,很难生产。对于这些生产方法,需要大量的材料,因此终产品变得非常沉重。而且另外一个问题是,由于车削过程,壁厚需要高于常规,我们无法尽可能高效地冷却电动机。所以,电机的功率预期,有时需要放慢速度以使电动机不会过热。因此,国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。”
因此,超级摩托车决定联系K3D,K3D是荷兰一家从Additive Industries购买了MetalFab1 金属3D打印机的公司,自2016年以来已生产超过35,000种产品。
△用于生产冷却外壳的MetalFab1 3D金属打印机
K3D的首席技术官Jaap Bulsink解释说,使用K3D生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由,“由于采用薄壁设计,内部通道具有zui佳的冷却性能,只有金属3D打印才能实现设计自由度。重要的是,该部件的设计重量轻。该部件打印非常准确,无需任何后处理即可直接使用。粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。”
这不是3D打印初次用于制造电动摩托车。总部位于德国的BigRep已经制造出功能的3D打印电动摩托车,但该自行车仅用于设计目的,目前还不是一种可行的商业产品。另外,宝马今年早些时候推出了3D打印概念车架,用于BMW S1000RR运动自行车。产品复杂性:MIM工艺适合制造几何形状复杂的、在切削加工中需要变换很多次加工工位的多轴零件、多基准零件。
电动超级摩托车目前正在组