影响MIM不锈钢喂料的流动性的三大因素
金属***成形工艺(简称MIM)是将金属粉末和有机粘结剂经过混炼、造粒成混合料颗粒,再通过***成形的方式制造成特定性状制品的方法,特别适合于小型、复杂精密金属零件的制造,也得到了相当所的精密零件制造商的认可和使用,在当今金属制品成形领域占有重要地位。使用性能:基于MIM产品的高密度,如果使用性能有需求,则MIM的高密度形成的性能有竞争力。
该工艺需要事先准备好***料,也就是常说的MIM喂料,且对喂料的流变性有着比较苛刻的要求。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。MIM当前常用的两种喂料是铁基喂料(如Fe2Ni,Fe8Ni)和不锈钢喂料(如SUS316L,SUS630即17-4,SUS304等),随着近年来不锈钢制品的需求越来越大,关于不锈钢喂料的研究也迅速升温。
喂料的特性,直接影响后续所有工艺的参数以及成品的品质特性。今天小编就已常用的不锈钢为例为例,和大家一起来看一下生产工艺参数中影响不锈钢喂料流动性的三大因素。
一, 粉末装载量。粉末装载量是一个比值,指的是粉末体积占喂料总体积的百分数。近年来随着中国制造2025的提出,MIM产品市场需求日益旺盛,MIM企业如雨后春笋般的成长,MIM行业呈现出更加广阔的前景和良好的发展潜力。粉末装载量越大,说明喂料中粉末所占的比重越大,此时喂料的粘度增大,流变性相应变差;当粉末装载量变小时,粘结剂所占比重相应变大,此时喂料的粘度减小,流动性转好。但也不是粘结剂越多越好。还要考虑粘结剂的量对后续其他工艺的影响。
二, 剪切速率。在***成形过程中,不锈钢喂料在高的剪切速率下而流动,所以喂料受到高剪切力发热,发热之后粘度降低,因此流动性强;反之当喂料在低的剪切速率下流动,受到较低的剪切力发热较慢,粘度不会明显降低,流动性也相应比较差。
三, 温度。无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。这里主要指的是***成形时的***温度以及进入模腔后的温度。温度的影响对于不锈钢喂料来讲是个加热的过程,温度通过对着喂料粘度的影响而影响其流动性,当温度升高时,喂料的粘度会变小,相应的流动性变强,当温度降低时,喂料粘度变大,流动性也会比较差
国内当前粉末冶金零件行业的挑战
当前粉末冶金零件行业和企业面临严峻的市场挑战。整个行业处于发展中的紧要关头。近几年来,市场需求不断扩大,粉末冶金零件行业和企业发展很快。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。但是,企业长期处于“上挤下压”的环境中。原辅材料大幅度涨价,而主机厂不断降价。使企业的利润空间受到巨大冲击,生存面临严重考验。随着原辅材料开始大幅度涨价,使原本十分脆弱的企业利润雪上加霜。国内粉末冶金零件厂的产品价格出现了更大偏移。
为促进粉末冶金行业和谐健康持续发展,遵循科学发展观,营造公平公正的竞争环境,保护企业利益,维护粉末冶金制品行业形象,提倡全行业共同努力,克服困难,度过难关。
首先,产业要加强厂际合作,加强交流沟通,稳定各自市场份额,反对行业内部采取不正当竞争行为。团结协作,相互尊重,共同进步,实现双赢。
其次,鉴于当前形势,根据国际惯例,建议各会员单位根据本企业产品的技术、质量、设备、所用原料、批量大小等具体情况,在与使用单位充分协商的基础上,适当提高产品销售价格。若今后原辅材料继续上涨,粉末冶金产品价格还可以随时上调。
各企业在加强自身管理,加强工艺技术改进,提高产品质量,提高产品技术含量,尽可能挖掘企业内部潜力,提高企业经济效益,促进粉末冶金行业更好更快发展的同时,为客户提供性价比更高的产品与服务。
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。 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。对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定,加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化,然后降温,加入低熔点组元,然后分批加入金属粉末。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。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。工艺流程:***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→***→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。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
AIM工艺简介及AIM生产设备的发展现状
MIM和CIM是粉末***成形工艺的两大分支。其中MIM是发展***早也***成熟的一个分支,被称为21世界***热门的零部件成形技术,它也的确没有辜负这样一个荣誉,其产业不断发展和壮大,并拥有了专门的金属***成形生产设备。这是因为喂料性能的好坏不会在混炼过程中体现出来,而是会在后续的***成形工艺中间接影响***效果和制品的***终性能。现在粉末***成型工艺一出现第三大分支:AIM,即铝合金***成型。近年来,随着金属***成形工艺的不断成熟和普及,人们也越来越关注铝合金这种具有优异功能的特殊复合金属,因铝合金种类繁多,性质差异较大,表面极易被氧化的特点,其在***成形方面与普通金属或合金要求是不同的,于是才会出现专门的AIM——铝合金***成形。
任何一个工艺要想发展,形成一种产业,必须要通过生产设备的改进和升级来为企业提高生产效率,AIM也不例外,***初它是没有专用的设备的,传统粉末冶金和注塑行业通用生产设备以及金属***成形专用设备的都曾被用于该工艺中。七、喷砂喷砂:是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。但是它有其独特的原料特点,那些非专用生产设备都无法很好满足其正常生产需要,即使勉强可以使用制品的质量也大打折扣。
AIM生产设备(主要是混炼造粒设备和***设备)的研究是近几年才开始的,因为铝合金***成形技术是非常***的一门技术,国内对其研究也是刚刚开始,目前南京科技大学对此领域研究较早较多并已经取得一定研究成果,在领域的水平可以达到世界前三。材料:MIM工艺是一种近净成形技术,对于由钛、不锈钢及镍合金之类难易切削的材料设计的零件,MIM***有吸引力。由于铝合金粉末的摩擦系数比普通金属粉末和陶瓷粉末都要小,因此就混炼设备和***设备来讲,原则上是可以与其共用的。
随着AIM企业对生产效率和设备自动化,加工连续化程度以及设备性能等要求的提高,***的铝合金***成形混炼机、造粒机及***机的研究开始被众多机械设备制造商提上日程。
目前国内已有少数几家机械设备制造商通过与高等院校合作的方式,在AIM专用生产设备的研发生产方面取得了初步的成效,并在一些企业开始试用,其功能和特性还有待在以后的生产实践中不断摸索和改进,相信随着科技不断进步,这些生产设备也会朝着智能化、环保化、自动化发展。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。
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