粉末冶金注射成形(粉末冶金注射成形原理)

海潮机械 2023-01-16 20:08 编辑:admin 246阅读

1. 粉末冶金注射成形原理

1,都是特种工艺,精密制造。省料,省加工,适合大批量生产。但投资大,设备精密,需要技术人员和操作人员具备一定的素质。

2,粉末冶金,是在预制模具中充填金属粉末,通过加压加温,使粉末熔解固化成型。注射成型,通过压力将金属液体注入模具,加压,冷却成型。后来发展的注塑机,可以使用塑料粒子,就比较简单了。供参考

2. 金属注射成型和粉末冶金的区别

粉末冶金工艺和铸造工艺的工艺完全不同粉末冶金工艺是烧结过程,通过烧结炉里面烧结,然后整形压制。

铸造工艺是冶炼过程,然后浇注,荣昌铜浇注就是先把铜和其他金属元素先熔炼,然后用离心浇注的方式浇注铜套,荣昌铜轴瓦,或者采取连续浇注的形式做荣昌铜板等。

3. 注射成型粉末冶金

(1)生产粉末。

粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等增塑剂。

(2)压制成型。

粉末在15-600MPa压力下,压成所需形状。

(3)烧结。

在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。

烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。

烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。

(4)后处理。

一般情况下,烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。

后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。 粉末的制取方法: 制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和制品不断的增多,其质量不断提高,要求提供的粉末的种类愈来愈多。

例如,从材质范围来看,不仅使用金属粉末,也使用合金粉末,金属化合物粉末等;从粉末外形来看,要求使用各种形状的粉末,如产生过滤器时,就要求形成粉末;从粉末粒度来看,要求各种粒度的粉末,粗粉末粒度有500~1000微米超细粉末粒度小于0.5微米等等。 为了满足对粉末的各种要求,也就要有各种各样生产粉末的方法这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物呈固态、液态或气态转变成粉末状态。制取粉末的各种方法以及各种方法制的粉末。

呈固态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末的方法包括:

(1)从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电化腐蚀法:

(2)从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的还原法从金属和合金粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的还原-化合法。

呈液态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末方法包括:

(1)从液态金属与合金制取与合金粉末的有雾化法。

(2)从金属盐溶液置换和还原制取金属合金以及包覆粉末的有置换法、溶液氢还原法;从金属熔盐中沉淀制取金属粉末的有熔盐陈定法;从辅助金属浴中析出制取金属化合物粉末的有金属浴法。

(3)从金属盐溶液电解制取金属与合金粉末的有水溶液电解法;从金属熔盐电解制取金属和金属化合物粉末的有熔盐电解法。

呈气态使金属或者金属化合物转变成粉末的方法:

(1)从金属蒸汽冷凝制取金属粉末的有蒸汽冷凝法;

(2)从气态金属碳基物离解制取金属、合金以及包覆粉末的有碳基物热离解法。

(3)从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的有气相氢还原法;从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层的有化学气相沉积法。 但是,从过程的实质来看,现有制粉方法大体上可归纳为两大类,即机械法和物理化学法。

机械法是将原材料机械的粉碎,而化学成分基本上不发生变化的工艺过程;物理化学法是借助化学的或物理的作用,改变原料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程,粉末的生产方法很多从工业规模而言,应用最广泛的汉斯还原法、雾化法和电解法有些方法如气相沉积法和液相沉积法在特殊应用时亦很重要。

4. 粉末冶金注射成形原理图

一、MIM概念及工艺流程:

MIM金属粉末注射成形是传统粉末冶金技术与塑料注射成形技术相结合的高新技术,是小型复杂零部件成形工艺的一场革命。它将适用的技术粉末与粘合剂均匀混合成具有流变性的喂料,在注射机上注射成形,获得的毛坯经脱脂处理后烧结致密化为成品,必要时还可以进行后处理。

MIM工艺介绍

生产工艺流程如下:

配料→混炼→造粒→注射成形→化学萃取→高温脱粘→烧结→后处理→成品

二、MIM技术特点:

MIM金属粉末注射成形结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成型工艺在产品形状上的限制,同时利用塑料注射成型技术能大批量、高效率生产具有复杂形状的零件:如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板,表面滚花等。

MIM工艺介绍

MIM技术的优点:

1.直接成形几何形状复杂的零件,通常重量0.1~200g。

2.表面光洁度好、精度高,典型公差为±0.05mm。

3.合金化灵活性好,材料适用范围广,制品致密度达95%~99%,内部组织均匀,无内应力和偏析。

4.生产自动化程度高,无污染,可实现连续大批量清洁生

5. 金属粉末注射成型工艺过程

塑封式IPM是一种先进的高集成化新型功率模块,在过压、过流、过热、短路及欠压等复杂电路环境中可以实现对主开关器件的自保护。

IPM封装工艺中最关键的是焊接技术。焊接效果主要通过空洞率的控制来保证,该项指标将直接影响焊接层机械性能、连接强度及导热性能等。

所以,低空洞率是IPM性能优劣和应用可靠性的重要保障,而真空回流焊工艺因其回流温度范围设置偏离理想曲线会造成焊接后空洞率较高。为了满足IPM的生产需求,本文对IPM真空焊接工艺进行了深入研究,具体工作如下:首先,采用Ansys软件对IPM的热特性进行仿真。建立了其结构模型,对其温度分布进行了仿真;并对焊接无空洞与加入1%到5%空洞率时的仿真结果进行对比分析,给出了温度的变化随空洞率变化的仿真曲线。

其次,分析了塑封式IPM的特点和制作工艺流程,以及影响焊接工艺质量的因素。

重点讨论了焊接空洞和气孔对焊接质量及其对模块的稳定性和使用寿命的影响。

最后,完成了塑封式IPM真空回流焊工艺实验。根据焊锡膏回流曲线,将预热腔与加热腔温度值进行调整,采用正交实验法对四组模块(每组四只)进行了工艺实验。

通过对比分析实验结果,找出了更合适的工艺条件,对回流曲线进行优化。

6. 金属粉末注射成型原理

金属注塑成型(MIM)是利用金属或合金零件的工艺成型并烧结金属粉末(或金属粉末与非金属混合粉末)。采用本工艺可直接生产多孔、半致密、全致密材料及制品,应用范围广。

金属注射成形制品的烧结气氛是影响金属注射成形制品性能的重要因素之一。粉状烧结气氛是指金属注塑制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,烧结气氛主要是保护气氛、控制气氛和空气气氛。

7. 金属粉末注射成形技术

一、使用方法:

1.将粉体充分分散介质中,然后加入使用体系中,添加后须保证分散均匀。

  2.广泛应用于美白霜、粉底、粉饼、珍珠膏、面膜、防晒等化妆品产品。

  3.美白霜粉底粉饼珍珠膏面膜洗发香波建议添加量:0.5-5%; 4-8(以及亲水性二氧化钛、亲油性二氧化钛,钛白粉在化妆品中应用也日趋广泛。由于钛白粉无毒,远比铅白优越,各种香粉几乎都用钛白粉来代替铅白和锌白。香粉中只须加入5%-8%的钛白粉就可以得到永久白色,使香料更滑腻,有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛白粉可减弱油腻及透明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用钛白粉。

二、用途:

1、颜料、添加剂及涂料:从地球表面被开采的钛矿石中,约95%都被送往提炼成二氧化钛,一种超白的持久颜料,被用于制造涂料、纸张、牙膏及塑胶。二氧化钛也被用于水泥、宝石、造纸用遮光剂及石墨复合鱼杆、高尔夫球杆的强化剂。

2、宇宙航行及航海:由于它的高抗拉强度-密度比、优良的抗腐蚀性、抗疲乏性、抗裂痕性及能够在没有蠕变的情况下抵受适度高温,钛合金被用于航空器、装甲敷板、海军舰只、航天器与导弹。

在这些应用中,钛与铝、钒及其他元素所制成的合金,用于制造各种元件,包括关键的架构部件、防火墙、起落架、排气管(直升机)及液压系统。

3、工业:化工及石油化工领域需要用到焊钛制的管道及加工设备(换热器、槽、加工用容器、阀),主要原因是钛的抗腐蚀性。井内与镍湿法冶金应用要用到特定的几种合金,如钛βC,因为需要高强度、高抗腐蚀性或两者同时。制纸业某些会面对腐蚀性介质的生产设备会用到钛,这些腐蚀性介质包括次氯酸钠或湿氯气(用于漂白)。

4、费品及建材:钛金属被用于汽车,尤其是赛车(汽车或摩托),在这领域减低重量,但同时不失强度及刚度是极其重要的。一般来说,钛金属对普罗大众的消费市场来说太昂贵了,很难会有销路,所以它的主要市场是高档产品,尤其是竞赛用/高性能市场。最新款的Corvette跑车可选配钛制排气系统。

5、医学:小型钛片及螺丝被用于固定眼框骨折的断骨,由于它的生物相容性(无毒及不被人体排斥),钛在医学上有广泛应用,当中包括外科用具及植入物,例如替换髋骨框及球关节,最长可用20年。这种用途的钛一般与4%铝或6%铝加4%钒制成合金。