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先進(jìn)的MIM應(yīng)用與注塑成型相輔相成
  瀏覽次數(shù):5989  發(fā)布時間:2019年06月28日 09:45:32
[導(dǎo)讀] 金屬注射成型(MIM)依靠的是一種熱塑性聚合物共混物野揪,體積約為60%的小型金屬粉末填充访忿。這種聚合物和粉末的混合物是注射成型形成一個復(fù)雜的形狀。一旦成型完成斯稳,聚合物(粘合劑)被提取海铆,小粉末被燒結(jié)。
注:這是三部分系列的第三部分挣惰,包括金屬注射成型(1)趨勢卧斟,(2)材料/工藝的進(jìn)步和(3)應(yīng)用。

金屬注射成型(MIM)依靠的是一種熱塑性聚合物共混物憎茂,體積約為60%的小型金屬粉末填充珍语。這種聚合物和粉末的混合物是注射成型形成一個復(fù)雜的形狀。一旦成型完成唇辨,聚合物(粘合劑)被提取廊酣,小粉末被燒結(jié)能耻。

燒結(jié)是一種旨在誘導(dǎo)顆粒致密化的高溫?zé)崽幚?因此赏枚,最終產(chǎn)品通常比模具小15%,但致密程度達(dá)到機(jī)械和物理性能與鍛制金屬材料相當(dāng)?shù)乃健?br />
雖然通過MIM可以制作出許多復(fù)雜的幾何形狀晓猛,但只有某些部件的特性才能證明具有成本效益饿幅。小粉末比熟料貴,因此有一個初始材料成本的損失戒职。

早期識別與MIM技術(shù)相匹配的設(shè)計有助于確保經(jīng)濟(jì)成功栗恩。典型的考慮因素包括材料、性能洪燥、部件尺寸和形狀磕秤、公差、生產(chǎn)成本捧韵、生產(chǎn)數(shù)量和設(shè)計特征市咆。例如,MIM擅長用死角孔再来、燕尾蒙兰、槽、螺紋或曲面形成形狀芒篷。

作為考慮MIM的起點(diǎn)搜变,接下來的圖總結(jié)了典型的、最小的和最大的屬性针炉。有些解釋是有道理的挠他。

在實(shí)踐中,有許多技術(shù)變體-粉末類型篡帕,粘結(jié)劑配方殖侵,脫粘技術(shù)和燒結(jié)爐摔蓝。這種變化會影響到每個公司的能力。因此愉耙,生產(chǎn)商與生產(chǎn)商之間存在著很大的差異贮尉,這在很大程度上取決于設(shè)備的年代。


MIM功能

讓我們首先看一下手機(jī)鉸鏈槍管朴沿,關(guān)節(jié)和凸輪MIM電子應(yīng)用開發(fā)猜谚。Parmatech公司的手機(jī)鉸鏈槍管/指節(jié)/凸輪適用于最終用戶摩托羅拉是一個由四部分組成的組件,可用于舊式摩托羅拉Model V60C手機(jī)的翻蓋組件赌渣。

零件壁薄魏铅,幾何形狀復(fù)雜,除MIM外坚芜,任何工藝都難以經(jīng)濟(jì)地制造览芳。它們的密度為7.6克/厘米(克/立方厘米)。

凸輪和轉(zhuǎn)向節(jié)由17-4PH不銹鋼粉末制成鸿竖,最小抗拉強(qiáng)度為793 MPa(MegaPascals沧竟,115,000 psi),最小屈服強(qiáng)度為648 MPa(94,000 psi)缚忧,伸長率為4%悟泵。鉸鏈筒由316L不銹鋼粉末制成,是一種非磁性合金闪水,最小抗拉強(qiáng)度為448 MPa(65,000 psi)糕非,最小屈服強(qiáng)度為138 MPa(20,000 psi),伸長率為40%球榆。

右鉸鏈和左關(guān)節(jié)組裝在鉸鏈筒的相對兩端以形成翻轉(zhuǎn)組件機(jī)構(gòu)朽肥。右轉(zhuǎn)向節(jié)上的橢圓形孔裝有一根光管,左轉(zhuǎn)向節(jié)上的槽是一根導(dǎo)管持钉,用于在手機(jī)座和翻蓋組件之間進(jìn)行接線衡招。


手機(jī)鉸鏈槍管,指關(guān)節(jié)和凸輪

除了凸輪之外右钾,關(guān)節(jié)和鉸鏈筒制造系統(tǒng)是通過批量溶劑蚁吝,脫脂,燒結(jié)和后燒結(jié)的大量部件流動制成的舀射。凸輪和關(guān)節(jié)制成網(wǎng)狀窘茁。鉸鏈筒的長度和槽直徑被鑄造,并且槽端翼片通過自動裝置扭轉(zhuǎn)脆烟。    

在嚴(yán)格的工藝控制條件下山林,每月生產(chǎn)幾十萬件,同時保持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)cp為2.0,CPK(工藝能力)為1.5驼抹。設(shè)計了鉸鏈筒的長度和槽徑桑孩,并將關(guān)節(jié)拋光到A類表面光潔度。凸輪和鉸鏈筒鍍鎳聚四氟乙烯框冀,具有潤滑性和耐磨性流椒。

其次,針驅(qū)動和遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)裝配是MIM醫(yī)療應(yīng)用的一個很好的例子明也。史密斯金屬產(chǎn)品的針頭驅(qū)動和終端用戶直觀手術(shù)的遠(yuǎn)側(cè)安裝是由17-4PH不銹鋼粉末制成的針頭驅(qū)動器和遠(yuǎn)端刀宣虾。


針驅(qū)動和遠(yuǎn)端U形夾組件

這些部件在微創(chuàng)內(nèi)窺鏡daVinci機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中起作用。高精度機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù)操作温数,因?yàn)閯討B(tài)控制的關(guān)節(jié)提供了儀器尖端的人類手腕的靈活性绣硝。

在一般腹腔鏡手術(shù)中,穿刺針插入到肩胛骨遠(yuǎn)端撑刺,縫合切口鹉胖。毛坯抓地力的兩部份是由客戶配對并加工成所需形狀的。驅(qū)動電纜通過針的樞軸點(diǎn)上方的孔插入够傍。遠(yuǎn)端U形夾以凈形狀供應(yīng)甫菠,除了最終的表面修整操作。

這些部件的密度范圍為7.68-7.72g /cm³(克/立方厘米)王带。遠(yuǎn)端U形夾具有35-38 HRC硬度和10%的伸長率淑蔚。拉伸屈服強(qiáng)度為1100MPa(160,000psi)。針式驅(qū)動器的硬度范圍為38 - 42愕撰,伸長率為8%。拉伸屈服強(qiáng)度為1070MPa(155,000psi)醋寝。

與數(shù)控加工棒料零件相比搞挣,金屬注射成型節(jié)省了90%的成本。

接著音羞,以一個泵體和空腔板為例囱桨,給出了一個很好的工業(yè)實(shí)例。飛利浦公司的工業(yè)泵體和最終用戶霍尼韋爾空腔板由復(fù)雜的316 L部件組成嗅绰,與以前的機(jī)械泵相比舍肠,這些部件提供了更好的可靠性和簡化的裝配。(文章來源于網(wǎng)絡(luò))