真空热处理
真空热处理即真空技术与热处理两个相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分是在真空状态下进行的。真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,它与普通热处理相比较具有以下优点。使用性能:基于MIM产品的高密度,如果使用性能有需求,则MIM的高密度形成的性能有竞争力。
1、不氧化、不脱碳、不增碳对工
粉末冶金齿轮加工
真空热处理
真空热处理即真空技术与热处理两个相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分是在真空状态下进行的。真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,它与普通热处理相比较具有以下优点。使用性能:基于MIM产品的高密度,如果使用性能有需求,则MIM的高密度形成的性能有竞争力。
1、不氧化、不脱碳、不增碳对工件内部和表面有良好的保护作用
2、提高整体机械性能、脱气和促进金属表面的净化作用
3、工件变形小
4、可减少工件含金元素挥发性
5
真空热处理炉热,可实现升温和降温;稳定性和重复性好。工作环境好,操作安全,没有污染和公害。

MIM如何选择粘结剂
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。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
MIM用粘结剂应满足如下要求:
与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;
粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:
粘结剂是怎么分类的?
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。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。这些强项,使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。
其中,热塑性粘结剂应用广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 :
热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。各组成部分作用如下:
高分子聚合物:黏度高,强度高,在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期热熔脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
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。MIM技术起源于欧洲部分,开始用于军事装备部件开发并得到应用。
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。在早期开发中,使用传统润滑剂,诸如硬脂酸锌与EBS腊等进行过生产试验,生坯废品率高达50%。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,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。对相互联锁现象的解释仍然有争议,但看起来可能是由于在由不规则颗粒压制的压坯中,在相当大程度上,相邻颗粒之间形成了较好的原子接触。”
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。三、微弧氧化(MAO)微弧氧化:在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
电动超级摩托车目前正在组装,之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并终曝光。


模具技术
正常生产模具的制造成本通常很高,许多情况下需要制作实验模具去发现验证设计生产整个过程中可能遇到的问题,终的模具肯定要修改。为适应这种情况,出现了许多或软模具技术用来制造满足几百件零件试制的实验模具。
目前铝合金、颗粒增强环氧树脂、铍铜、低碳钢、不锈钢及钴合金等已被用作制造软的金属注射模具。由于容易成型,锌、铝和铋合金等偶尔也用于制造试验模具及样品原型。
但由于容易划伤和损坏,终的生产模具会采用硬质材料。
利用有机硅橡胶模具工艺原理,制作使用寿命有限的MIM塑料注塑模具是一项较新的模具技术。将熔融塑料浇在母模型腔周围,凝固硬化后,剖开塑料取出母模模型。压入受限制的模架中,这样的塑料模具可以用来承受几百次的低压注射试验。
激光原型技术是一种非常简单的模具或原型制造方法,采用激光扫描积分堆积塑料或金属粉末直接制造模具型腔。激光原型技术的另外一种模具制造工艺是利用堆积的树脂或纸质模型,采用精密铸造或电铸方法制造模具型腔。
这些方法制造的模具表面比较粗糙,精度较低,无法满足生产模具的苛刻要求。
非常大批量生产用的模腔或其组件,容易磨损,模具技术将是一种非常有效的工艺手段。


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