数码电子MIM***陶瓷未来发展和趋势

MIM***成型助力数码电子设备精密零件发展的同时，也促进了粉末冶金行业经济的增长，目前粉末冶金***成型主要还是应用不锈钢、铁、铜、铝等金属零件材质，陶瓷以及钛合金材质相对来说少很多，

MIM陶瓷手机后盖

一：数码电子***陶瓷未来发展和趋势

1：高质量的手机背板注塑用陶瓷喂料已取得突破，喂料的均匀性和稳定性可保证；

2：随着5G通讯的临近和对非金属材料背板的需求，陶瓷注塑手机背板将逐渐进入智能手机终端市场，成为未来陶瓷背板的主流制备技术之一。

3：智能穿戴外观件基本都已采用陶瓷注塑，例如可无线充电的苹果手表陶瓷背盖，华米手表陶瓷表圈；

4：高精度净尺寸陶瓷背板的连续化注塑生产线已开发，其产能和效率高于其他工艺；

5：新开发的注塑陶瓷材料的抗冲击强度和断裂韧性已大幅提高，高于玻璃背板，而且具有更高的硬度和耐磨性。

数码电子发展速度非常快，对于精密零件的性能以及外形复杂程度的需求也是越来越高，MIM***成型技术也在不断的发展和进步，助力各行各业的发展，聚鑫MIM已自主研发了5000多个粉末冶金结构件，涵盖汽车、家电、五金、数码电子、***器材，5G通讯等领域。使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。

金属***成形用不锈钢粉的生产工艺

金属***成形技术由陶瓷零件的粉末***成形技术发展而来，是一种新型的粉末冶金近净成形技术。金属***成形技术技术的主要生产步骤如下：金属粉末与粘结剂混合——制粒——***成形——脱脂——烧结——后续处理——***终产品该技术适用于大批量生产性能高、形状复杂的小尺寸的粉末冶金零部件，如瑞士的手表业用来生产手表零件。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。      近几十年来，MIM技术发展势头迅猛，能应用的材料体系包括：Fe-Ni合金、不锈钢、工具钢、高比重合金、硬质合金、钛合金、镍基超合金、金属间化合物、氧化铝、氧化锆等。金属***成形技术要求粉末粒度为微米级以下，形状近球形。此外对粉末的松装密度、摇实密度、粉末长径比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。目前生产金属***成形技术用粉末的主要方法有：水雾化法、气体雾化法、羰基法。常用的不锈钢金属的粉末牌号有：304L，316L， 317L，410L，430L，434L，440A，440C，17-4PH等。

     对于水雾化法其制作流程为：

     选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有：中频感应熔炉、高压水泵、全封闭式制粉装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。

    对于气雾化法其制作流程为：

    选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有：中频感应熔炉、氮气源和雾化装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。

每种方法各有其优缺点：水雾化法是主要的制粉工艺，其效率高、大规模生产比较经济，可使粉末细微化，但形状不规则，这有利于保形，但所用粘结剂较多，影响精度。此外，水与金属高温反应形成的氧化膜妨碍烧结。今天我们就粉末冶金齿轮的缺点，简单的介绍一下：粉末冶金齿轮（1）、粉末冶金齿轮价格与采购批量有关。气体雾化法是生产金属***成形技术用粉的主要方法，它生产的粉末为球形，氧化程度低，所需粘结剂少，成形性好，但极细粉收率低，价格高，保形性差，且粘结剂中的C，N，H，O对烧结体有影响。羰基法生产的粉末纯度高、开头稳定、粒度极细，它***适合于 MIM，但仅限于Fe,Ni等粉体，不能满足品种的要求。为了满足金属***成形技术用粉的要求，许多制粉公司对上述方法进行了改进，还发展了微雾化、层流雾化等制粉方法。现在通常是水雾化粉和气雾化粉混合使用，前者提高振实密度后者维持保形性。目前采用水雾化粉也可生产相对密度大于99%的烧结体，因此较大型零件只使用水雾化粉，较小型零件使用气雾化粉

***毛坯的加工装配技术

脱脂前的***坯虽然强度远远低于烧结后的金属零件的强度，但仍具有一定的强度可以进行加工修整。

加减材料的加工工艺均可实施，用来改变毛坯的尺寸和形状。可以对脱脂前的***坯进行浇口切除、分型线处理、钻孔、倒角等去除材料的加工。

由于毛坯较软，对刀具的磨损大大降低。毛坯强度较弱，容易损坏，需要较高的切削速度和低的进给量来满足***终的尺寸加工精度。

传统的装配工艺是将烧结后的零件连接起来，将脱脂前的***毛坯零件组合成一体也是可行的。该组装工艺目前有三种方法：一是将***初的成型坯作为嵌件进行第二次***成型；二是多组分材料进行复合成型；三是在脱脂前将单个的***坯组装成一体。

如果各个毛坯零件是由完全相同的***材料***成型，匹配的脱脂烧结收缩性能可以保证其很好地结合；若各个毛坯是由不同的***料***成型，必须采取措施防止开裂变形。

采用此项技术可以简化模具结构，降低模具成本；成型形状更加复杂、传统工艺难以加工的零件；成型具有不同性能、功能要求的复合材料零件或节省贵重原材料。

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独特的结构。特性使得这一现象尤为突出。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***的作用来影响整个流体的流动性。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品，因此应用十分广泛。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。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。金属***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。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喂料的独特性，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。金属喂料的生产是金属***成形行业不可或缺的组成部分，因为工艺技术要求***原料必须为一定大小的均匀颗粒，而不能直接使用粉末。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。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程)，中抛(精加工过程)和精抛(上光过程)，选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果，同时提高抛光效率。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。