mim工艺钨合金粉末冶金设备目录
MIM工艺是一种先进的金属粉末注射成形技术,主要用于制造复杂的金属零件。它结合了传统粉末冶金和塑料注塑成型技术的特点,将金属粉末和有机粘结剂混合,用注塑成型机注射到所需形状的质地中,然后在一定的温度下脱脂烧结,制成致密的金属零件。
钨合金粉末冶金设备是一种专门用于钨合金粉末处理的设备,可完成粉末的制备、成型、烧结等全过程。该设备具有高精度、高效率、高自动化的特点,可生产高性能钨合金零件,广泛应用于航空航天、能源、电子等领域。
因此,MIM工艺钨合金粉末冶金设备是一种将MIM工艺和粉末冶金技术相结合的设备,能够高效率地生产出高质量的钨合金零件。如果需要详细的信息,建议咨询专家。
MIM技术结合了粉末冶金和塑料注塑两种技术的优点,突破了传统金属粉末成型工艺在产品形状上的限制,同时利用塑料注塑技术制造出大量、高效、复杂形状的零件等特点成型,成为现代高品质精密零件近纯成型技术。具有传统粉末冶金、机械加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。
◇生产形状复杂的小型金属零件,如塑料制品,通常重量为0.1 -200克。◇像生产塑料制品一样成形各种复杂的形状,如外部切槽、外螺钉、锥形外侧、交叉通孔、盲孔、凹台、关键销、加强筋板、表面滚花等;◇表面光洁,尺寸精度高,通常公差为±0.3% ~ 0.5%;◇材料适用范围广,产品密度高(可达95% ~ 99%),组织均匀,性能优良;◇产品质量稳定,生产效率高,可实现自动化、大批量、规模化生产。
表1 MIM与精密铸造成形能力对比特征精密铸造MIM最小孔直径2mm 0.4mm 2mm盲孔最大深度2mm 20mm壁厚2mm <1mm最大壁厚无限制10mm直径4mm公差±0.2mm±0.06mm表面粗糙度(Ra) 5um 1um表2mim工艺与其他工艺的综合比较项目MIM粉末冶金精密铸造机械加工密度。98% 86% 98% 100%抗拉强度高&低>高清洁度高中中高精细能力高中低中薄壁能力高中中低复杂度高中高设计宽容度高中中高材质范围高中高表3mim工艺成本比较
金属注射成型的基本工艺步骤是:首先选择符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下用适当的方法将粉末和粘结剂混合均匀的饲料,制粒后,注射成型,成型面团脱脂处理后,烧结致密化成为最终的成品。
MIM粉末和制粉技术
MIM对原料粉末要求较高,粉末的选择有利于混炼、注塑、脱脂和烧结,这往往是矛盾的。MIM原料粉末的研究包括粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等,表1所示为最适合MIM用原料粉末的性质。
由于对MIM原料粉末的要求非常精细,MIM原料粉末的价格普遍较高,有的甚至达到传统PM粉末价格的10倍,这是限制MIM技术广泛应用的重要因素,目前生产MIM原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。
2.粘合剂
粘合剂是MIM技术的核心,在MIM中粘合剂保持材料块的形状,增强了流动性,适合注射维持两个基本功能,而且它应易于去除,不受污染由于没有毒性,成本合理等特性,出现了各种粘合剂,近年来逐渐只根据经验选择脱脂方法和对粘合剂功能的要求,向设计粘合剂体系方向发展作为目标。
粘合剂一般是由低分子成分和高分子成分加上必要的添加剂构成的。
低分子组粘度低,流动性好,易于脱落;高分子高分子粘度高,强度高,维持面料的强度。
适当地组合这两个就能得到高的粉末装载量,得到高精度高统一性的产品。
3.混练
混炼是指将金属粉末和粘合剂混合均匀的撒食。
混炼工序非常重要,因为投喂的性质决定了最终注塑件的性能。
这与粘结剂和粉末的放入方法和顺序、混炼温度、混炼装置的特性等各种各样的因素有关。
该工艺步骤到目前为止一直停留在依靠经验摸索的水平,最终评价混炼工艺好坏的一个重要指标是得到的撒饵的均匀性和一致性。
MIM饲料的混合是热效应和剪切力的组合被进行。
混合温度不宜过高,否则会发生粘结剂分解或因粘度过低而发生粉末与粘结剂两相分离现象,至于剪切力的大小则随混合方式的不同而变化。
MIM中常用的混浊装置有双螺旋挤出机、Z形叶轮混浊机、单螺旋挤出机、柱塞式混浊机、双行星混浊机、双凸轮混浊机等,这些混浊装置的粘度均为1- 1000pa ?适用于s范围内的混合物的制备。
混炼的方法一般是先放入高熔点组熔化,然后降温,放入低熔点组,然后分批放入金属粉末。
这样可以防止低熔点单元的气化和分解。分批加入金属粉可以防止因温度下降引起的扭矩剧增,减少设备损失。
对于不同粒度粉组合时的配料方式,日本专利介绍:先加入粗15-40um水雾化粉为粘合剂,然后加入5-15um粉,最后加入粉度≤5um粉,这样得到的终端产品的收缩变化较少。
为了在粉末周围均匀地涂上粘合剂,直接在高熔点成分中加入金属粉末,再加入低熔点成分,然后去除空气即可。
像Anwar那样,直接将PMMA悬浊液加入不锈钢粉末中混合,然后加入PEG水溶液使其干燥,一边搅拌一边去除空气。
O'connor采用溶剂混合,先将SA与粉末混合再加入四氢呋喃溶剂,然后加入聚合物,四氢呋喃在热中消失,再加入粉末混合,均匀的喂食可以。
4.注塑。
注塑成型的目的是获得所需形状的MIM成型胚,颗粒均匀,无缺陷。
如图1所示,首先将粒状饲料加热到一定的高温度使其具有流动性,然后注入模具内腔冷却,得到所需形状的具有一定刚性的坯体,再将其从模具中取出得到MIM成型坯体。
该工艺与传统的塑料注塑工艺一致,但由于MIM赋予较高的粉末含量,其注塑工艺在工艺参数上及其他一些方面存在较大差异,不合适的螺栓容易产生各种缺陷。
5.脱脂。
自MIM技术产生以来,随着粘合剂系统的不同,形成了各种MIM工艺路径,脱脂方法也多种多样。
减脂时间从最初的几天缩短到现在的几个小时。
减脂的方法大致可以分为两种。一种是分两步去除的方法。
两步脱脂法包括溶剂脱脂+热脱脂、虹吸脱脂——热脱脂等。
一步脱脂法是一步热脱脂法,现在最先进的是amaetamold法。
下面介绍几种消除MIM脂肪的代表性方法。
6 .烘烤定型
烧结是MIM工序的最后一道工序,去除粉粒之间的间隙。让MIM产品变得完全或接近。
在金属注塑技术中,由于使用大量的粘合剂,烧结时收缩非常大,其线的收缩率一般达到13%-25%,这样就存在变形控制和尺寸精度控制的问题。
特别是MIM产品大多是形状复杂的异形部件,因此这一问题日益突出,均匀的投喂是最终烧结产品尺寸精度和变形控制的重要因素。
高粉末摇实密度可减少烧结收缩,有利于烧结工艺的进行和尺寸精度控制。
关于铁和不锈钢等产品,还有一个烧结中的碳势控制问题。
由于目前细粉价格较高,研究粗粉胚的强化烧结技术是降低粉末注射成形生产成本的重要方法,该技术是目前金属粉末注射成形研究的重要研究领域。
由于MIM产品形状复杂,大部分产品需要完成烧结后的处理,包括成型、热处理(渗碳、氮化、碳共渗碳等)、表面处理(研磨、离子渗化、电镀、喷流硬化等)。
金属注射成形(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种来自塑料注射成形行业的新型粉末冶金近净成形技术,其基本工艺如下:首先选择符合MIM要求的金属粉末和粘结剂,然后在一定温度下用适当的方法混合粉末和粘结剂,均匀注射成型饲料,制粒后用注射成型机成型,经成型面团脱脂处理后烧结致密化,成为最终的成品。
金属注射成形技术能够制造出具有复杂的几何形状、均匀的组织结构和高性能的高精度近洁净形状产品。
所有可以制成粉末的金属和合金都可以用这个方法制造零件。
另外,连续作业完全自动化,生产效率也提高了。
MIM工艺发展的主要影响因素是MIM粉末的生产方法和MIM工艺的发展。
本文首先简要介绍了MIM产业的发展情况,然后综合分析了目前MIM粉末的生产方法和MIM各种主要工艺的发展。
PPIM过程。
美国Thermal Precision Technology公司的Hens开发出了被称为精密金属粉末注塑的新工艺PPIM工艺。
该公司主张通过采用该工艺,将MIM技术带入低成本、高精度、高成品率、适应环境的新时代。
PPIM工艺的主要技术特色表现在两个方面,一是采用水溶性粘结剂。
粘合剂以聚乙二醇(PEG)为第一组,以聚乙醛(PVB)等交联聚合物为第二组。
像这样脱脂分为两个阶段,首先使用水溶性解法除去PEG。此时PVB仍然是交联固体。
而PPIM工艺采用经调和的宽粒度组成金属粉末,粗粉与细粉相结合,提高了饲料中的粉末装载量,相对于不锈钢粉末可达74%(体积分数),尺寸收大幅度减少了萎缩。
通过这两项改进,PPIM工艺可以达到±011%的尺寸精度,这是目前MIM工艺中尺寸精度最高的工艺。