金属表面处理--粉末冶金

金属表面处理工艺是怎么的流程?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。

一、电镀

电镀是一种化学过程，它是在外界直流电源的作用下通过两类导电在阳极和阴极两个电极上进行氧化还原反应的过程。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。

1、镀前预处理

镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂﹐去锈蚀﹐去灰尘等工作。步骤如下﹕1 使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。缺点：目前颜色受限制，只有黑色、灰色等较成熟，鲜艳颜色目前难以实现。2.去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。第三步 除锈﹐可用机械﹐酸洗以及电化学方法除锈。第四步 活化处理﹐一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。

二、钝化处理

所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广﹐电镀后一般都可进行钝化处理。

三、烤漆

烤漆一般分为粉体和液体两种。烤漆的特点是使用性较广泛，价格相对便宜。烤漆工艺流程：

除油——除锈——水洗——中和——表调——磷化——水洗——烤干——色泽处理

喷漆前的所有工序都称为前处理，其目的是为了得到良好的涂层，由于冲压件在制造，加工搬运，保存期间会有油脂，氧化物锈皮，灰尘，锈及腐蚀物等在上面，若不去除将直接影响到涂层的性能，外观等，所以前处理在涂装的工艺中占有极为重要的地位。

3D打印技术和MIM技术分析对比

金属粉末冶金注射成形（l injection Molding ,简称“MIM”）是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合而形成的一门新型近净型成形技术。MIM技术在制备几何形状复杂、组织结构均匀、性能优异的近净形零部件方面具有独特的优势。因此，密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果，至今仍然是塑炼和混炼种的典型的重要设备，仍在不断的发展和完善。MIM技术在加工体积很小、形状复杂而对材料要求很高的各中异型部件方面有优势，也适合于制作高精度微创医用器械关键部件。也可以制作不同材料的精密结构件，如陶瓷、铝合金、不锈钢、钛及镍钛合金等。

3D打印适合运用于航天，等个性化定制小批量制造需求，但如果把3D打印技术和金属粉末注射成型工艺结合起来，会有更好的经济效益。

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。☆材料对于像钛、不锈钢及镍合金之类难切削加工的材料设计的零件，MIM最有吸引力。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。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。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。相反，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。在金属粉末冶金制品烧结中，烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。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，其成本较低且效率高，具有竞争力。