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适合MIM工艺零部件的特性及零件性能
发表时间:2021-07-15     阅读次数:     字体:【

富驰智造有限公司生产的零件来看,MIM零件形状基本上比较复杂,从这一点上看,MIM注射成型没有形状限制,三维立体几何零件在MIM技术上非常容易完成。但是MIM注射成型的原料比传统粉末冶金压制使用的原料贵得多,接近10倍。使用的粉末在4微米到20微米之间很细。MIM注射成形的零部件偏向于小几何图形的零部件。但是,如果MIM本身可以在没有原材料成本限制的情况下制造大型零部件,那么原料使用越多,MIM注射成型的优点就越突出。MIM注射成型零件的精度高于传统粉末冶金,加工少,原材料节省很多,在产品性能上密度和强度优于粉末冶金的传统压制技术。下面分析一下适合MIM工艺的零部件以及强度和性能。

哪些特性的零部件适合MIM技术生产

1.零部件的特征

(1)质量比较小,材料少,工艺复杂

(2)截面厚度变化,截面厚度变化的产品其他粉末冶金压制难以制造,MIM更合适

(3)壁厚大于0.1mm,小于10mm

(4)烧结时有支撑的平整表面

2.设计的特点

(1)轴对称、不对称、棱镜、矩形和任意几何形状

(2)加强肋和组装定位器特征

(3)悬臂和不对称形状

(4)突出、突出和柱状螺旋

(5)根部切口、凹槽、槽、凹陷

(6)轧辊表面和华夫饼表面

(7)模具形成的零件号码或识别标记

注射成型不支持的特征

(1)圆角半径大于0.05mm的尖边或边

(2)直径小于0.1毫米的孔

(3)壁厚小于0.1毫米

(4)没有剥离斜度的长零件

4.请注意尺寸限制

MIM零件不是生产小零件,而是生产大零件,使用的原材料多,壁厚结构的零件,成本很高,加上脱粘和烧结工艺的成本,不能反映注射成型的优点,但除了这些因素外,实验证明零件质量最高可达12-17公斤,零件长度最高可达30。

5.需要加工的产品

需要很多后续加工零件。许多零件形状复杂,不适合生产MIM零件,但MIM注射成型可以产生接近成品的80%,增加20%的加工。在原料价格上,MIM不能与铸件相比。因为原料很贵。但是,如果计算机器加工成本,就可以与铸造竞争。

首先,您需要了解MIM金属注射成型的优点。MIM生产的基本是已经确定的成熟零件,使用注射成型MIM工艺生产的大部分是复杂形状的零件。从元件的四个点分析。

1.大小

一般来说,使用MIM金属注射成型的零部件都比较小,重量控制最好在280克以内。因为一旦重量提高,使用的原材料的成本就会提高。用MIM金属注射成型制造的原材料的本钱远远高于传统的压力机PM粉末冶金原材料。但是,除非这个零件非常复杂,并且几何上只用MIM技术完成。2.复杂性

MIM金属注射成型的设计自由度与塑料注射成型零件相同。零件的几何形状越复杂,用MIM工艺制造的合理性就越牢固。元件可以包括侧孔、内螺纹、角度孔、不规则造型、根部切割、云形线、侧孔或槽、复合造型或悬臂梁。或者,在一些只完成加工的零件上,MIM金属注射成型也可以制造毛坯,减少加工成本。

3.最终性能

MIM金属注射成型的优点是高密度、高冲击韧性、断裂韧性、高疲劳、耐腐蚀。MIM工艺既适用于难以加工的材料,也适用于高度加工的硬化材料。

4.生产能力

MIM适合生产高生产能力的零部件,一般生产能力至少要达到5万件,才能知道MIM的优点。否则,您可以为复杂的零件计算其他生产工序的成本。MIM金属注射成型技术也是非常好的选择。产量越高,性价比越高。

MIM注射成型材料的选择及零件性能

1.材料选择

用于注射成型的可选材料与传统粉末冶金材料相似,但用于注射成型的粉末颗粒细小但价格昂贵,适用于多种合金,钢、不锈钢、工具钢、铁镍磁性合金、钴铬、烧结硬质合金、金属陶瓷、特殊铁合金、钨聚合金、钨金属材料在烧结方面非常重要,烧结时间为金属合金例如不锈钢316L具有强度和耐蚀性,烧结时添加铬成分更有利于烧结。虽然贵,但这样制作的注射成型零件的性能更好,因此一些粉末冶金企业为有特殊产量的零件量身定做

2.MIM注塑零件的性能

MIM注射成型通常密度分布比普通粉末冶金PM均匀,烧结后密度保持在98%左右,与铸件相似,性能非常好。实验证明,化学、物理、弹性、电学和热力学特征都比较接近。但是粉末冶金的一个缺点是,传统的粉末冶金PM和MIM注射成型在颗粒之间紧密结合,即使再紧密也有一些缝隙,因此测试拉伸强度低于铸件的性能。

疲劳强度和断裂韧性

有时会出现疲劳强度或破坏韧性等力学性能问题。高性能材料不是问题。但是在其他情况下,最好做实验。MIM-17-4PH不锈钢的情况下,V缺口冲击实验表明,MIM材料的断裂能只有锻造材料的15%(即使轧制材料能承受相同的烧结热循环)。4.耐蚀性

烧结时蒸气压高于镍和铁,因此优先蒸发,降低MIM不锈钢的耐蚀性,以不适当的含量腐蚀深坑。实际腐蚀性取决于MIM的生产条件和实验条件。Collins实验将不同供应商的材料和锻造材料进行了比较,结果显示,防腐实验中M1IM材料的性能低于锻造材料。实验结果表明,减少表面粗糙度(烧结后因光泽度)会提高耐蚀性。因此,可以推测,烧结后经过适当的加工和表面处理后,MIM316不锈钢可以像不锈钢一样用于各种介质的一般耐蚀性要求。

5.生物适应性(生物溶解度)

MIM产品经常用于医疗和牙科。因为MIM工艺和其他方法的生物相容性相同。但是用钛和不锈钢做了一些实验,结果显示不是这样。这是因为烧结会恶化表面的化学性质,所以烧结后需要进行研磨或电化学处理,重新形成生物相容性所需的均匀表面化学性质

提高耐磨性的可能性。

磨损实验表明,可以将刚度混合在原料中,改善磨损特性,因此很有可能使用MIM工艺来改善产品的耐磨性。例如,与用低浓度被子化钙处理的MIM工具钢及锻压工具钢相比,干燥磨损率明显降低。另外,在不锈钢中加入氮化钛或溴化可以大大提高耐磨性,产品不能用传统的金属加工方法成型。


 
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