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昆山MIM产品变形的问题

2023-01-30 14:14:48


烧结后产品变形是产品尺寸精度不好的一种表现,在密封烧结炉中产生变化的原因跟原材料、混料、注射成型、脱脂等都有这重要的关系,技术工程师都会对引起烧结变形的每一个环节进行排查。

 

一、料的原因

 

原材料对于MIM行业来说至关重要,行业初期,MIM厂家只能自己去研发和试验原材料,在这一点上,富驰集团在国内是做的NO.1的一家,目前自主研发50多种MIM材料,这也是富驰发展快速的重要原因之一。

注射成型 

 

大型的MIM厂都会成立自己的原材料研发中心来保障每一批原材料的成分绝对一致。

 

假设一款的产品从原材料到成品的工艺确定下来以后,若是在第一步混料没有按工艺规定的一致,那最终产品的性能是得不到统一的,同时也会在烧结过程当中,发生变形。

 

一、因毛坯导致变形有以下几个原因:

1,严格把控金属注射粉末与粘结剂的比例,这样做出来的毛坯才更稳定。

2,毛坯在注射不均匀时,会引起粉末与粘结剂堆积,产品表面起皱或者变形。

3,毛坯饱满,越饱满的毛坯变形量越小,反之,越不饱满的毛坯变形量越大。

 

粉末冶金 

 

二、模具的设计原因

 

1,MIM模具是非常复杂的一门学科,不允许有大概、万一、可能等不确定因素。在制造公差范围比较小的零部件,比如汽车MIM件和铰链等手机MIM件时,一个产品的公差可能就3-5丝,因此不允许模具吃掉公差。这不仅要考验模具师傅设计的缜密性,同时考验制造精密性。

模具设计应尽量确保产品壁厚均匀,壁厚不低于0.5mm,不高于10mm。烧结过程当中会发生收缩,壁厚的不均匀会影响收缩的稳定性。如果产品没有办法设计成壁厚一致,对于壁薄的零件改进方法用加强肋,加强肋的厚度或宽度不得超过其连接壁的厚度。只要有可能,原则上,要尽量保持与壁厚一致。

可是,虽然加强肋可增大零件的强度,改进材料流动及防止加工过程中变形,但是,它们也可能产生翘曲,沉陷及应力集中。因此,对零件设计增加加强肋要谨慎。

 

2,注意产品浇口位置及浇口形状设计,浇口通常根据产品的大小,来决定数量及形状,确定注射原料的流动性。例如MIM做比较大的3C零部件—笔记本框架,浇口数量就非常多,初期一定要设计得当,以免后期产品注射不均匀,那么在烧结过程当中一定会发生变形。

 

3,模具的热流道及水路问题,热流道可以保障模具内模腔的温度均匀性,在注射过程中,保持流动的均匀,利于于毛坯稳定。水路系统多,有利于模腔的的散热均匀,保障毛坯制作过程中稳定。毛坯的稳定,才能确保烧结过程不受变形。

4,顶针设计合理性,在产品脱模时,拔模力度大会导致产品变形,因此顶出产品,使得顶力均匀,有利于减少毛坯的变形。

粉末冶金 

三、烧结

1MIM毛坯里有铁粉和粘接剂,脱脂过程会把熔点低的粘接剂脱出,剩余的由烧结过程脱出,产品在烧结过程收缩20%左右,毛坯产生的变形减小,因此防止变形,会给毛坯搭配支撑,或是定制专用烧结板。

2,烧结温差要把控好,在连续烧结炉中,连续烧结炉里面的加热区域若出现部分坏掉,受热不均匀,会导致产品的密度降低,从而影响产品的形状及性能问题。

3,不均匀的碳浓度、烧结过程中温度不均匀都是造成烧结后变形的原因。

4,保证真空烧结,确保炉子里面没有空气,不然会造成产品反应。炉子内部会充入惰性气体,排除炉子内部的空气,从来保障烧结时所需的温度、压力和气氛,实现烧结时候产品的致密性,产品不变形。

 


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