2017-2018年MIM行业的新技术趋势
MIM(Metal Injection Molding,金属注射成型)虽然是一个小行业,相关从业人员不超过几百万;工艺流程:曝光法:工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→曝光→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK网印法:开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK技术特点:优点:1、可进行金属表面细微加工。有趣
粉末冶金模具
2017-2018年MIM行业的新技术趋势
MIM(Metal Injection Molding,金属注射成型)虽然是一个小行业,相关从业人员不超过几百万;工艺流程:曝光法:工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→曝光→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK网印法:开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK技术特点:优点:1、可进行金属表面细微加工。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!那么2017-2018年,MIM又会有哪些值得期待的亮点?
1.气态草酸催化脱脂-下一代催化脱脂我国的新技术
在2010年开始,由德国BASF引进的HNO3催化脱脂是国内MIM近几年的主流脱脂工艺,但其操作危 险性和环境危 害性是行都知道的无奈事实,从早期设备安全侦测不足引发气爆、几位从业人员失当操作被HNO3不同程度灼 伤,以及近年严加管制HNO3的使用以防止环境的破 坏。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。在此背景下,下一代催化脱脂新技术-气态草酸脱催化脂技术,开始出现在本次粉末冶金展,并且是由我国业者的新技术。
1)世界独步技术;
2)固体草酸环保且安全,免除液体催化剂的各种风险;同时减轻了企业使用脱脂后必须承担的社会责任;
3)草酸排放的碳氢氧化合物比HNO3的氮氧更环保;
4) 外部加热汽化系统,改变了过去液体滴酸的干扰,提升了脱脂效率。


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。捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种,调温形式采用夹套、蒸汽加热、油加热、水冷却等方法,采用液压翻缸及启盖。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。
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,由于打印的原料取自接受移植者自己本身,故可以避免排斥反应。
科学家的下一个挑战,是教打印出来的心脏跟真的心脏一样跳动。它目前能做到“收缩”,但是还无法完成“泵血功能”的作用。,科学家也还需要研究怎样扩大规模,才有足够的细胞组织做出真正人类大小的心脏。
该团队表示会先尝试把打印的心脏移植到动物身上,下一步才是人类。他们希望未来10年内,全世界的ding尖医院里都可以有一台3D打印机,让qi官打印得以成真、普及。


粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势
MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn,而传统粉末冶金(PM)的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高,原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。
传统的精密铸造(IC)工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术,近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品,但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制,该工艺仍有某些技术上的难题。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)。一般而言,此工艺制造大、中型零件较为合适,而小型复杂零件则MIM工艺较为合适,而且IC工艺材质受到一定限制。
压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料,而MIM工艺适合各种材质。
精密锻造可以成型复杂零件,但不能成型三维复杂的小型零件,其产品的精度低,产品有局限。
传统机械加工法:近来靠自动化和数控提升加工能力,在效率和精度上有很大的进展,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式,机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法,但是因为材料的有效利用率低,且形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。20世纪80年代,美国伦赛尔理工学院开始开展MIM技术理论基础和应用基础的研究工作。相反,MIM可以有效利用材料,形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造,MIM工艺比较机械式加工而言,其成本较低且,具有竞争力。
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。69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。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。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。工艺流程:前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬技术特点:优点:1、镀层光泽度高,金属外观。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。粘结剂的厚度假定是常数,以此确保系统质量的恒定。尽管这些复合单元的周围还有自由粘结剂的存在,且其粘性制约了粉末颗粒的运动,还是可将复合单元看成是不受外围粘结剂介质的影响。
修正颗粒模型颗粒模型较为充分地考虑了MIM喂料的性,可以描述粉末的运动情况,因此这个模型在简单计算每个粉末颗粒的实际运动情况方面较为精准,但对于实际的三维问题,颗粒模型的微观分析需要大量的单元,且容易造成计算的发散。很难将其应用到诸如粉末等微细粉末的分析。5倍,同时考虑到齿轮高度纵向密度的均匀性,因此粉末冶金齿轮的厚度也是很重要的。所以必须对已有的颗粒模型进行一定的修正。展示了通过这种颗粒模型模拟出来的MIM喂料充模的情况。从中可以较清楚地看出密度分布的不均匀性。
结论由于MIM喂料在模腔中的流动可以看成是固-液两相流动,所以采用传统的连续介质模型来进行流动模拟存在较大的偏差。很多研究表明,MIM喂料在充模过程中将发生粉末和粘结剂分离的现象。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或粒状珠光体。通过这种方法可以直接考察粉末特性(粒度、粒径分布、密度和形状等)对流动过程的影响。从而可以监视流动过程中粉末的运动、聚集以及密度变化分布情况和两相分离等特殊现象。为了简化三维问题中的计算,还在基于修正颗粒流体动力学的基础上对该模型进行了修正。

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