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金屬注射成型
金屬粉末射出成形是將細(xì)小、球狀的金屬粒子用各種不同的黏結(jié)劑混和并制造成小球的形狀成為射出料,再用射出成型機射出成型使用射出技術(shù)成形將金屬粉末,經(jīng)由射出機將其射入模具中成形,再將其冶金燒結(jié)成固體的技術(shù)成形后的生胚,需經(jīng)過脫脂的過程,把先前混入的黏結(jié)劑脫除,再經(jīng)燒結(jié),即得密度95%以上之高密度、高強度的產(chǎn)品簡而言之,即以塑料射出的方式去生產(chǎn)金屬制品 。不過,可以通過后處理或復(fù)合涂層獲得不同的顏色,以提高載重汽車零部件的裝飾性和匹配性。金屬表面處理大全
一、陽極氧化
陽極氧化:主要是鋁的陽極氧化,是利用電化學(xué)原理,在鋁和鋁合金的表面生成一層Al2O3(氧化鋁)膜。這層氧化膜具有防護(hù)性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。
工藝流程:
單色、漸變色:拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干
雙色:①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干
②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干
技術(shù)特點:
1、提升強度,
2、實現(xiàn)除白色外任何顏色。
3、實現(xiàn)無鎳封孔,滿足歐、美等國家對無鎳的要求。
技術(shù)難點及改善關(guān)鍵點:
陽極氧化的良率水平關(guān)系到最終產(chǎn)品的成本,提升氧化良率的重點在于適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度,這需要結(jié)構(gòu)件廠商在生產(chǎn)過程中不斷探索,尋求突破。
二、電泳 ( ED)
電泳:用于不銹鋼、鋁合金等,可使產(chǎn)品呈現(xiàn)各種顏色,并保持金屬光澤,同時增強表面性能,具有較好的防腐性能。
工藝流程:前處理→電泳→烘干
優(yōu)點:
1、顏色豐富;
2、無金屬質(zhì)感,可配合噴砂、拋光、拉絲等;
3、液體環(huán)境中加工,可實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的表面處理;
4、工藝成熟、可量產(chǎn)。
缺點:
掩蓋缺陷能力一般,壓鑄件做電泳對前處理要求較高。
三、微弧氧化 (MAO)
微弧氧化:在電解質(zhì)溶液中(一般是弱堿性溶液)施加高電壓生成陶瓷化表面膜層的過程,該過程是物理放電與電化學(xué)氧化協(xié)同作用的結(jié)果。
工藝流程:前處理→ 熱水洗→ MAO → 烘干
技術(shù)特點:
1、陶瓷質(zhì)感,外觀暗啞,沒有高光產(chǎn)品,手感細(xì)膩,防指紋;
2、基材廣泛:Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等;
3、前處理簡單,產(chǎn)品耐腐蝕性、耐候性極佳,散熱性能佳。
目前顏色受限制,只有黑色、灰色等較成熟,鮮艷顏色目前難以實現(xiàn);成本主要受高耗電影響,是表面處理中成本高的其中之一。
四、豪克能技術(shù)
豪克能技術(shù):利用沖擊能和激發(fā)能的復(fù)合能對金屬零件進(jìn)行加工 ,從而獲得鏡面零件。
優(yōu)點:不需要任何化學(xué)物質(zhì),加工實現(xiàn)綠色無污染低能耗;可以適應(yīng)多種金屬材質(zhì)零部件的加工;同時有提高硬度耐磨性的優(yōu)點
五、電鍍 (Electroplating)
電鍍:是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用的一種技術(shù)。
工藝流程:
前處理→無青堿銅→無青白銅錫→鍍鉻
1、鍍層光澤度高,高品質(zhì)金屬外觀;
2、基材為SUS、Al、Zn、Mg等;成本相對PVD低。
環(huán)境保護(hù)較差,環(huán)境污染風(fēng)險較大。
六、粉末噴涂 (Powder coating)
粉末噴涂:是用噴粉設(shè)備(靜電噴塑機)把粉末涂料噴涂到工件的表面,在靜電作用下,粉末會均勻的吸附于工件表面,形成粉狀的涂層;粉狀涂層經(jīng)過高溫烘烤流平固化,變成效果各異(粉末涂料的不同種類效果)的最終涂層。
上件→靜電除塵→噴涂→低溫流平→烘烤
1、顏色豐富,高光、啞光可選;
2、成本較低,適用于建筑家具產(chǎn)品和散熱片的外殼等;
3、利用率高,100%利用,環(huán)保;
4、遮蔽缺陷能力強;5、可仿木紋效果。
六、金屬拉絲
拉絲:是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為:直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。
拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤,同時拉絲處理也可以消除金屬表面細(xì)微的瑕疵。
七、噴砂
噴砂:是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化,獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。
1、實現(xiàn)不同的反光或亞光。
2、能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的檔次。
3、清楚前處理時遺留的殘污,提高工件的光潔度,能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,好看。
八、拋光
拋光:利用柔性拋光工具和磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對工件表面進(jìn)行的修飾加工。
針對不同的拋光過程:粗拋(基礎(chǔ)拋光過程),中拋(精加工過程)和精拋(上光過程),選用合適的拋光輪可以達(dá)到很好拋光效果,同時提高拋光效率。
提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度,得到光滑表面或鏡面光澤,同時也可消除光澤。
九、蝕刻
蝕刻:通常所指蝕刻也稱光化學(xué)蝕刻,指通過曝光制版、顯影后,將要蝕刻區(qū)域的保護(hù)膜去除,在蝕刻時接觸化學(xué)溶液,達(dá)到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。
曝光法:工程根據(jù)圖形開出備料尺寸-材料準(zhǔn)備-材料清洗-烘干→貼膜或涂布→烘干→曝光→顯影→烘干-蝕刻→脫膜→OK
網(wǎng)印法:開料→清洗板材(不銹鋼其它金屬材料)→絲網(wǎng)印→蝕刻→脫膜→OK
1、可進(jìn)行金屬表面細(xì)微加工;
2、賦予金屬表面特殊的效果;
蝕刻時采用的腐蝕液體(酸、堿等)大多對環(huán)境具有危害。
十、PVD真空鍍
物理氣相沉積(PVD):是一種工業(yè)制造上的工藝,是主要利用物理過程來沉積薄膜的技術(shù)。
PVD原理示意圖
PVD前清洗→進(jìn)爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結(jié)束,冷卻出爐→后處理(拋光、AFP)
不銹鋼拋光一
金屬注射成型產(chǎn)品燒結(jié)出來后,因為各種原因,表面的光潔度相對比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細(xì)小的不銹鋼粉粒黏著在產(chǎn)品表面。為了達(dá)到表面光潔度(有的產(chǎn)品甚至要求達(dá)到鏡面效果,如蘋果的Logo產(chǎn)品)和去毛刺的要求,往往都會增加研磨、拋光、噴砂等表面處理工藝。行業(yè)代表包括上海富馳高科技股份有限公司,是目前國內(nèi)先進(jìn)的龍頭企業(yè),也培養(yǎng)了一大批MIM技術(shù)人才。
1. 機械拋光
機械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特別零件如回轉(zhuǎn) 體外表,可運用轉(zhuǎn)臺等輔佐工具,外表質(zhì)量要求高的可采取超精研拋的方式。
2.化學(xué)拋光
其長處是加工設(shè)備投資少,龐雜件能拋,速度快,防腐性好。,效率高, 其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風(fēng)設(shè)備,加溫艱難。適宜加工小批量龐雜件及小零件光明度要求不高的產(chǎn)品。
化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中外表宏觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而得到平滑面。這種方式的重要長處是不需龐雜設(shè)備,可以拋光外形龐雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高?;瘜W(xué)拋光的核心問題是拋光液的配制?,F(xiàn)在問題MIM改進(jìn)措施及建議美國、歐洲及日本等世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家上世紀(jì)90年代初基本完成MIM技術(shù)向MIM產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)變,我國MIM行業(yè)與國外總體水平差距大概在10-15年?;瘜W(xué)拋光得到的外表毛糙度一般為數(shù)10μm。
其長處是鏡面光澤維持長,工藝穩(wěn)固,污染少,本錢低,防腐性好。其缺陷是防污染性高,加工設(shè)備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產(chǎn)還須要降溫設(shè)備。③珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機械混合物叫做珠光體,常用P表示。適宜批量生產(chǎn),重要應(yīng)用于出口產(chǎn)品,有公差產(chǎn)品,其加工工藝穩(wěn)固,操作上也相對簡略。
電解拋光根底原理與化學(xué)拋光雷同,即靠選擇性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。與化學(xué)拋光相比,可以清除陰極反映的影響,效果較好。
電化學(xué)拋光過程分為兩步:
(1)宏觀整平 溶解產(chǎn)物向電解液中分散,材料外表幾何毛糙下降,Ra>1μm。
(2)微光平坦陽極極化,外表光明度提高,Ra<1μm。
我國MIM現(xiàn)狀及存在主要問題
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,我國MIM從業(yè)人員不僅突破了技術(shù)封堵,并且研制開發(fā)大量的MIM產(chǎn)品,拓展了市場。近年來隨著中國制造2025的提出,MIM產(chǎn)品市場需求日益旺盛,MIM企業(yè)如雨后春筍般的成長,MIM行業(yè)呈現(xiàn)出更加廣闊的前景和良好的發(fā)展?jié)摿?。四、金屬熱處理的第四把火——回火?、回火為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長時間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。
但是從行業(yè)發(fā)展的總體情況來看,我國現(xiàn)階段的MIM前景喜人,但在某些方面與國外還存在一定差距。
1、行業(yè)發(fā)展欠規(guī)范,產(chǎn)品品種少、質(zhì)量差、市場競爭能力不強;
2、企業(yè)規(guī)模小,工藝裝備水平落后,質(zhì)量效益難提高;
3、專業(yè)人才少,科研開發(fā)能力差,持續(xù)發(fā)展后勁不足。
現(xiàn)在問題MIM改進(jìn)措施及建議
美國、歐洲及日本等世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家上世紀(jì)90年代初基本完成MIM技術(shù)向MIM產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)變,我國MIM行業(yè)與國外總體水平差距大概在10-15年。目前我國適逢制造業(yè)發(fā)展有利時期,MIM技術(shù)應(yīng)用空間大,產(chǎn)品市場前景廣闊,這無疑為我國加快MIM行業(yè)的發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略好機遇。六、粉末噴涂(Powdercoating)粉末噴涂:是用噴粉設(shè)備(靜電噴塑機)把粉末涂料噴涂到工件的表面,在靜電作用下,粉末會均勻的吸附于工件表面,形成粉狀的涂層。