粉末冶金模具的用途和特点,聚鑫金属

金属学基础

铁碳合金的基本组织

　　奥氏体：碳溶于r-fe中的间隙式固溶体称为奥氏体，常用a表示。在此背景下，下一代催化脱脂新技术-气态草酸脱催化脂技术，开始出现在本次粉末冶金展，并且是由我国业者-的新技术。因为面心立方晶格的r-fe总的间隙量虽比a-fe的小，但空隙半径比较大，所以能溶较多的碳。碳在r-fe中的溶解度随温度升高而增加，在727度时为0.77%，在1148度时达到峰值2.11%。

　　奥氏体塑性-，强度和硬度也比铁素体高。

　　铁素体：碳溶于a-fe中的间隙式固溶体称为铁素体，常用f表示。二、第二把火——正火：1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于-材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。因为体心立方晶格的a-fe总的间隙量虽大，但是间隙半径却很小，所以碳在a-fe中的溶解度很小，室温下不超过0.005%，随着温度升高，溶解度略有增加，在727度时达到峰值，也仅有0.0218%。

　　铁素体含碳量很低，其性能接近纯铁，是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。

　　珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体，常用p表示。下面我们就一起来了解一下：一、保护气氛：保护气氛分为还原性气氛和中性气氛，还原性气氛又分为氢气和分解氨。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下，珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布，称为片状珠光体。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上，叫做球状珠光体或粒状珠光体。

　　渗碳体：渗碳体是铁与碳的化合物，常用fe3c表示。渗碳体的含碳量为6.69%，熔点约为1227度，晶体结构复杂，硬度-，脆性-，几乎没有塑性。

　　一般来说，在铁碳合金中，渗碳体越多，合金就越硬，越脆。

　　马氏体：钢加热到一定温度形成奥氏体后经迅速冷却淬火，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织，常用m表示,马氏体是体心正方结构。

　　马氏体转变速度极快，转变时体积产生膨胀，在钢丝内部形成很大的内应力，所以淬火后的钢丝需要及时回火，防止应力开裂。

荷兰公司用金属3d打印制造-摩托车电机冷却

荷兰-摩托车制造商electric superbike twente与金属3d打印公司k3d合作，为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。三、微弧氧化(mao)微弧氧化：在电解质溶液中一般是弱碱性溶液施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。这是electric superbike twente使用的一款3d打印金属组件，在此前的产品开发中，他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合-摩托车，因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。

传统制造的局限性

-摩托车团队的技术经理feitse krekt -说：“首辆-摩托车的冷却外壳由多个部件组成，这些部件使用传统的生产方法，如车削和铣削，很难生产。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上，叫做球状珠光体或粒状珠光体。对于这些生产方法，需要大量的材料，因此终产品变得非常沉重。而且另外一个问题是，由于车削过程，壁厚需要高于常规，我们无法尽可能地冷却电动机。所以，电机的功率低于预期，有时需要放慢速度以使电动机不会过热。”

因此，-摩托车决定联系k3d，k3d是荷兰一家从additive industries购买了metalfab1 金属3d打印机的公司，自2016年以来已生产超过35,000种产品。

△用于生产冷却外壳的metalfab1 3d金属打印机

k3d的-技术官jaap bulsink解释说，使用k3d生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由，“由于采用薄壁设计，内部通道具有zui佳的冷却性能，只有金属3d打印才能实现---设计自由度。金属表面发黑发蓝处理工艺钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝处理。重要的是，该部件的设计重量轻。该部件打印-确，无需任何后处理即可直接使用。”

这不是3d打印初次用于制造电动摩托车。因此，当产品的年需求量达到或超过2万件时，可以考虑选择mim工艺。总部位于德国的bigrep已经制造出功能齐全的3d打印电动摩托车，但该自行车仅用于设计目的，目前还不是一种可行的商业产品。另外，宝马今年早些时候推出了3d打印概念车架，用于bmw s1000rr运动自行车。

电动-摩托车目前正在组装，之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并终-。

金属粉末增塑挤压成型与注射成形工艺比较

粉末冶金技术发展到今天已经有了不少的分支和不同的工艺，在这其中zui具有代表性的两种工艺非增塑挤压成型和注射成形莫属了，虽然同属于粉末冶金，但是它们又有很多不同，今天就让小编带大家一起来了解一下吧。

先来看看金属粉末增塑挤压成形工艺，这是一种在金属粉末包套挤压等工艺的基础上发展而来的，可以在较低的温度下对具有优良流动性的铜、钨、硬质合金、高熔点金属间化合物以及陶瓷材料进行挤压成形的新工艺。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程)，中抛(精加工过程)和精抛(上光过程)，选用合适的抛光轮可以达到-抛光效果，同时提高抛光效率。目前该工艺已经有了的连续挤压设备。该工艺过程使用的物料是添加了一定量增速剂的具有优良流动性的金属粉末。利用该工艺生产的坯件，在经过干燥、烧结之后就可以成为终成品了。

再来看一下另外一种新型的金属零部件成形工艺—金属注射成形。mim技术起源于欧洲部分，开始用于-装备部件开发并得到应用。它是将传统的粉末冶金和现代塑料注塑技术相结合并依托于粘结剂配方研发和喂料生产技术的一种近净成形工艺。它是一种发展历史久远但发展速度缓慢的成形工艺，该工艺的基本流程就是将金属粉末和粘结剂的混合物在一定的温度和压力条件xia注入特定的模腔中得到接近终产品尺寸和形状的坯件，再对坯件进行脱粘、烧结得到具备一定机械性能的终成品的过程。

通过以上的描述可以看出，粉末增塑挤压成形与注射成形有很多相同的优点，所以近几年这两种工艺都得到了迅猛发展，两者共同的优点总结一下有四点：近净成形，都可以一次成形接近制品终形状的坯件;利用传统的铸造、机加工等防范难以生产的形状的金属制品，尤其是小型复杂零件和细长零件的成形中占有很大优势;可适用的材料范围都相当广泛，一些用常规办法不好制备成品的材料都可以采用此两种方法;该两种方法可以作为新材料及其产品的新的研发方法。☆复杂性mim工艺适合制造几何形状复杂的以及在切削加工中需要转换位置的多轴零件。

两者一个-共同点是都要使用粘结剂。从粘结剂的选用及配方上来看，两者采用的粘结剂都可以归为三大体系，蜡基、jia基纤维素基和塑基，用量上也差不多，都在在8%～20%的比范围。从工艺上来看，都要在坯件成形以后进行粘结剂的-脱除。

但是两者也有很明显的不同，在原料上，增塑挤压成形使用的金属粉末粒度变化区间比较大，从几微米到几百微米都可以使用;而金属注射成形对金属粉末的要求比较高，粉末的粒度一般在0.5-20微米之间，对粉末制备方法和粉末形状有着更高的要求，因此成形后的制品更致密，烧结时收缩率小，尺寸精度更高。工艺流程：前处理***无青碱铜***无青白铜锡***镀铬技术特点：优点：1、镀层光泽度高，-金属外观。

如果要说两者的差异的话，成形设备和物料受力的的不同是其另外一个-的区别，增塑挤压成形采用的是螺杆挤压成形机，物料处于两向压缩和一向挤出拉伸的变形，其中的挤压力一般不会超过300mpa;而注射成形采用的注射成形机，在成形过程中物料受到的是三向压应力，其变形是三向力的压缩变形。七、喷砂喷砂:是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。

通过两者共同点和不同点的比较，我们认识到，两者都是当今粉末冶金技术新的发展方向，都可以在成形难加工材料的小尺寸复杂形状制品方面发挥优势，如果在精密度要求不是-高的情况下可以采用增塑挤压成形工艺以降低生产成本，而精密度要求高的制品的成形则只能通过对粉末粒度要求严格的金属粉末注射成形来实现。这种方式的重要长处是不需庞杂设备,可以抛光外形庞杂的工件,可以同时抛光很多工件,-。