金属粉末注射成型技术材料在未来将不断改进

日期:2018/12/26类型:行业新闻

关键词:大宏新材料,MIM技术,粉末冶金,MIM陶瓷表壳,MIM智能穿戴,粉末冶金小模数齿轮,金属粉末注射成型

在过去的30 年间,金属粉末注射成型技术生产的零件日趋复杂,其应用领域已覆盖到种类繁多的不同行业。随着市场对几何变形小、材料性能强的高品质零件需求的不断增长,MIM技术工艺已经扩散融合进各行各业的生产线,比如MIM汽车零件MIM医疗器械MIM手机配件制造领域。高功率密度的领域( 比如现代汽车引擎、动力总成和机械制造) 要求结构小型紧凑的机械系统,因为它能够提供更大的创新潜能和更高的生产效率。此外,复杂的金属粉末注射成型技术零件(粉末冶金微型齿轮粉末冶金小模数齿轮)还发挥出了诸多优势,比如它还能有效降低笔记本电脑和手机等量产产品的组装时间。

为满足行业对技术要求和相关规范不断发展的需要,MIM行业领先厂家必须探索金属粉末注射成型技术工艺设备在精确度及效率上的成长空间。当前,如对零件的机械和化学性能以及光学外观的限制主要由以下几个方面造成不均匀收缩:几何变形粉末和原料混合不均匀;注射和脱脂阶段引起的密度波动;烧结炉中温度不均匀。化学分解和变色不精确的工艺气体管理;粘结剂在第二次脱脂环节再次沉积;残留的烧结炉污染物。除了这些技术限制外,激烈竞争的市场环境将成本压力转移给零件制造商。正因如此,为了推动行业向前迈步,大宏新材料研究发现收益更高、技术精良的生产设备和材料至为关键。

除了高昂的原材料采购成本( 如: 细粒度的金属粉末,聚合物粘结剂和现成的注射原料) ,高温烧结是金属粉末注射成型技术工艺中主要成本驱动因素之一。脱脂烧结炉的投资和运行成本是金属粉末注射成型技术零件生产商竞争能力的关键。另外,根据具体的生产状况来选择合适的炉型,是在金属粉末注射成型技术行业取得成功的前提。

在不考虑量身定做、高度专业化的系统,市场上大部分的烧结炉可以分为周期式真空炉和连续式气氛炉。注射成型和催化/脱脂后的褐色零件包含有残余的聚合物,这两种炉型都提供了热法去除聚合物的方案。大宏新材料通过实践发现,如果是量产完全一致或者形状相似的相对大型的零件,充分利用连续式气氛炉比较合适。在这种情况下,周期短、烧结产能高,可以得到有利的成本收益率。然而在中小规模的生产线上,这种年产量 150 ~ 200t、投入成本高、体积大的连续式气氛炉并不经济。而且,连续式气氛炉在维护上需要更长的停机时间,降低了生产灵活性

如果要不间断生产、保持低维护成本,MIM专家建议应考虑通过金属粉末注射成型技术的粘结剂收集系统来保护关键结构部件。气流和粘结剂的分离在现代真空烧结炉中得以实现。一个真空泵实现了热区抽真空,它由一个机械泵支持的罗茨泵构成。高温和高速率的工艺气体携带着饱和蒸发的聚合物材料,经真空炉壳底部的排气管抽出。当金属粉末注射成型技术气流受冷管壁影响而转向的时候,突然降速、冷却,导致部分气态粘结剂瞬间再次冷凝;这样,高达 20% ~ 25%的粘结剂材料已经在管道沉积,将导致管道堵塞。

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