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
铁基粉末冶金
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。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。


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。例如:提高工具、轴承等的硬度和性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
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。其生产工艺流程为:电镀工艺过程一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理(钝化处理)三个阶段。
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。
不锈钢抛光一
金属注射成型产品烧结出来后,因为各种原因,表面的光洁度相对比较粗糙,并有轻微的毛刺,并可能有细小的不锈钢粉粒黏着在产品表面。为了达到表面光洁度(有的产品甚至要求达到镜面效果,如苹果的Logo产品)和去毛刺的要求,往往都会增加研磨、抛光、喷砂等表面处理工艺。这种较高的强度来自于粉末冶金压坯中不规则形状颗粒之间的相互联锁。

1. 机械抛光
机械抛光是靠切削、材料外表塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方式,一般运用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特别零件如回转 体外表,可运用转台等辅佐工具,外表质量要求高的可采取超精研抛的方式。
2.化学抛光
其长处是加工设备投资少,庞杂件能抛,速度快,防腐性好。,, 其缺陷是光明度差,有气体溢出,须要通风设备,加温艰难。适宜加工小批量庞杂件及小零件光明度要求不高的产品。
化学抛光是让材料在化学介质中外表宏观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方式的重要长处是不需庞杂设备,可以抛光外形庞杂的工件,可以同时抛光很多工件,。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的外表毛糙度一般为数10μm。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。
3.电解抛光
其长处是镜面光泽维持长,工艺稳固,污染少,本钱低,防腐性好。其缺陷是防污染性高,加工设备一次性投资大,庞杂件要工装、辅佐电极,大批生产还须要降温设备。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。三、空气气氛:这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体,也可以看作是在常压状态下烧结,一般在金属复合材料和陶瓷材料的烧结制品中应用。
电解抛光根底原理与化学抛光雷同,即靠选择性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。与化学抛光相比,可以清除阴极反映的影响,效果较好。
电化学抛光过程分为两步:
(1)宏观整平 溶解产物向电解液中分散,材料外表几何毛糙下降,Ra>1μm。
(2)微光平坦阳极极化,外表光明度提高,Ra<1μm。
日本MIM工业产品发展迅速
金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,经烧结致密化得到终产品。与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医用器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵工及航空航天等工业领域。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”。十、PVD真空镀物理气相沉积(PVD):是一种工业制造上的工艺,是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。
美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并得到迅速推广。特别是八十年代中期,这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展,每年都以惊人的速度递增。到目前为止,美国、西欧、日本等十多个和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工业的推广,这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工——爱普生、大同特殊钢等。目前日本有四十多家从事MIM产业的公司,其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。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。到目前为止,已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作,MIM技术也因此成为新型制造业中为活跃的前沿技术领域,被世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向。

科学家3D打印出1颗完整的小心脏
据报道,以色列科学家运用3D打印技术,成功制造出樱桃大小的心脏,期待有朝一日能印出人类的心脏,造福等待换心的人。据以色列特拉维夫大学(Tel Aviv University)的研究团队日前在Advanced Science期刊上发表研究成果显示,他们成功运用3D打印技术印出樱桃大小的心脏,跟兔子的心脏一样大,而且不只是结构,还包括了细胞、血管、心室等,开创医用科技首例。达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。
用于打印的原料是人类组织,科学家从受试者身上切下一块脂肪组织,然后把细胞物质分离出来,经过重编程后成为多功能性gan细胞,再分化为心脏细胞或内皮细胞。
同时,胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质(Extracellular Matrix;ECM)经处理后成为水凝胶,并和分化后的细胞混合,拿来当作3D打印的“墨水”。
zui重要的是,由于打印的原