密闭式炼胶机简称密炼机,主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。
密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里)型密炼机后,密炼机的威力逐渐被人们所认识,它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征,如:混炼容量大、时间短、生产效率高;较好的克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善产品质量与工作环境;操作安全便利,减轻劳动强度;有益于实现机械与自动化操作等。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。
捏合机是由一对互相配合和旋转的叶片(通常呈Z形)所产生强烈剪切作用而使半干状态的或橡胶状粘稠塑料材料能使物料迅速反应从而获得均匀混合搅拌的设备。是各种高粘度的弹塑性物料的混炼、捏合、破碎、分散、重新聚合各种化工产品的理想设备,具有搅拌均匀、无死角、捏合效率高的优点,广泛应用于高粘度密封胶、硅橡胶、中性酸性玻璃胶、口香糖、泡泡糖、纸浆、纤维素、亦用于电池、油墨、颜料、染料、树脂、塑料、橡胶、化妆品等行业。
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。出料方式有液压、翻缸倾倒、球阀出料,螺杆挤压等。并可通过PLC实时控制及记录生产中的温度、时间、粘度等相关数据。缸体及浆叶与物料接触部分均采用不锈钢制成,确保产品质量。
捏合机主要由捏合部分、机座部分、液压系统、传动系统、真空系统和电控系统等六大部分组成。捏合部分由缸体、浆轴、墙板、缸盖等组成。液压系统由一台液压站来操纵两只小油缸和两个大油缸,来完成启闭大盖、翻动搅拌缸功能。电控系统有手动、自动电控系统,由用户任意选择和要求,操作方便、可靠。传动系统由电机、减速机和齿轮组成、根据捏合机型号配套电机。在传动过程中,可由电机同步转速,经弹性联轴器至减速机后,由输出装置传动快浆,使其达到规定的转速,也可由变频器进行调速。
粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业,以制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
我国粉末冶金行业起步较晚,但发展迅猛,特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了较大的发展机遇。
具体数据显示,1948年我国硬质合金产量仅有2-3万吨,但2000年后我国粉末冶金市场迅速崛起。2009年我国粉末冶金行业产量为11.30万吨,超过日本跃居亚洲首位。2014年粉末冶金行业销量达19.18万吨,2017年增长至20.08万吨,增幅为4.7%。
从应用领域来看,现阶段,我国粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业。随着我国汽车行业的快速发展,粉末冶金制品本土化需求不断扩大,2016年,应用于汽车方面的粉末冶金零件共10.09万吨,占比54.69%,同比上升6.55%。未来下游产业的发展将会继续拉动上游产业的发展,整个行业的容量仍在不停扩大。
汽车领域应用较少,技术相对落后
在发达***如美国、欧洲、日本,粉末冶金产品主要应用于汽车领域,汽车粉末冶金产品占粉末冶金总产品的比例高达80%以上,其产品包括VVT(可变气门正时系统)、VCT(可变气门凸轮轴正时系统)、各类泵组件、链轮、同步环、行星齿轮等,种类覆盖十分齐全。
而在我国,2017年,粉末冶金市场汽车应用占比仅为60%。我国粉末冶金汽车零件占比远低于发达***,占比提升潜力大。
单车用量方面,中国提升空间同样相对可观。2017年,北美粉末冶金零件单车用量可达18.6Kg,日本为8.0Kg,欧洲为7.2Kg,而中国仅为4.5Kg。这种差距产生的主要原因是,我国国内很多粉末冶金产品达不到要求的尺寸公差与性能参数,因此,汽车主机厂只能选择成本更高的锻造零件与机加工零件。
国内企业成本优势显著,进口替代空间广阔
与国外公司相比,国内企业在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有优势,能够为主机厂与一级供应商提供更***的粉末冶金产品。同时,国内企业交货周期短,***服务快速、及时,能够为国内主机厂提供更优质的服务。
从技术角度来看,2015年,发布《中国制造2025》的通知,其中***提出要大力发展智能制造、增材制造、新材料、生物***等领域。我们认为在***政策的大力扶持下,国内粉末冶金技术有望得到快速发展,替代市场逐步由低端转向高技术。
另外,专利申请***量的持续增长彰显粉末冶金技术的不断成熟。2016年,我国铸造、粉末冶金专利申请***量为8295项,同比增长11.62%,近五年(2012-2016年)复合增长率为16.02%。
综合来看,国内粉末冶金产品进口替代空间十分广阔
微机械或微机电系统(MEMS)是20世纪80年代后期发展起来的一门新兴的交叉学科,已被公认为21世纪***发展的关键学科之一。
微机械或微机电系统的实用化依赖于微细加工技术的进步,金属微***成型技术是批量化***率生产高精度、高性能微型金属或陶瓷零件的一种***有效的方法。
金属微***成型技术是指利用MIM工艺生产微米尺寸或微米结构金属或陶瓷零件的一门工艺技术,一般指尺寸小于1mm或局部微米级精细结构的精密零件。
目前,采用适当的细粉,可以制取25~50μm厚、局部结构细节小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金属或陶瓷零件。
金属***成型零件的尺寸向两个极端发展,微米尺寸精密零件有着巨大的市场容量和发展潜力。这些小零件的技术附加值非常高,例如光纤金属套、激光导管、印刷电路微型钻、微电子执行器及YA科***等零件,每千克售价为4000~20000美元。
微***成型产品在执行器、传感器、袖珍消费品、航空航天、电子组装工具、氧分析仪、过滤器及******设备等方面有着广阔的应用前景。
限制微***成型技术发展的主要障碍是精密微细模具的制造、狭窄缝隙的***充填及为小零件的操作处理。
生产这类高精度微小零件的模具比常规模具要精密的多,需要用到各类现金为细加工技术,如光刻加工、电铸加工、微细切割、微细电火花加工等。采用LIGA(德文制版术、电铸成型和注塑成型三次缩写)等工艺制造塑料消失模具方法,可以很好地解决上述问题。
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。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。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。
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