粉末冶金介绍

目錄

1粉末射出成形

2粉末射出成形過程

3好處,

4製程比較

5材料選擇

6第二段加工

7品質體系及量測設備

8模具設計

9成品設計

10創新應用的個案研究

11粉末射出成形設計重點

1粉末射出成形

粉末射出成形應用了塑膠射出成形的原理去完成成形.

粉末射出成形是在這幾十年前商業化的. 不過它的過程很快的就成長成為一個製造業低成本高效率來取代傳統的技術. 在現今的工業, 粉末射出成形是一個能夠提供高度的設計應用性和節省費用最佳的製造過程.

成品需要形狀的複雜性和要求最後機械特性及密度,磁性,熱性質,化學性質和電器性質的應用過程高於其他製程. 射出成形的合金粉提供了在塑膠和輕合金不可能的完成特性.

2粉末射出成形過程

混料:非常精細的合金粉與熱朔性黏結劑混合. 混合物再再造粒成顆粒狀

射出：在成形時,給料會被加熱來達到溶解黏合劑的目的. 然後射出成想要的形狀. 那個模型製品的部份叫做“Green Part”.

去除黏結劑：聚合的黏合劑在這個步驟裡將會用溶劑脫酯及加熱的方法去移除黏結劑. 去除黏結劑後, 它將會是由很易碎的和多孔的粉末骨架所組成. 再高溫的處理的同時, 粉末部份還必須要保持它原有的大小和形狀.

燒結：粉末射出成形的最後一個步驟是燒結. 在燒結時,多孔的粉末骨架將會被加熱到差不多是材料熔點的90%. 燒結中,密度上升,小孔消除,和部份收縮. 最後的燒結密度是理論上的大約96%,達到所須要理論上物理特性.

3好處,

-能節省相當的費用

-能做的複雜零件形狀和大小的範圍很廣(從0.1克到200克)

-有能力做出很薄的壁到最小到0.4厘米

-有能力組合不同的功能來除去多餘的配件減少組配的工作

-有很好的尺寸控制和一般的公差(+-0.3%)

-減少多餘的形狀製造或排除加工

-範圍廣大包含了各種材料和不同特性

-中到高的生產量有很好的成本效率

-很適合難以理解和很複雜的形狀

-設計可以很有彈性

-最低或是沒有浪費的材料

-很好的表面加工(32RMs;Ra0.8)

4製程比較

粉末射出成形和傳統的金屬成形過程的比較

工業化和自動化長久以來一直是製造工程業所尋求的發展. 當傳統的方法例如加工,沖壓,鍛造,鑄造和粉末冶金還很重要時,粉末射出成形已經快速的成為金屬成形中的一個重要的製程.

材料一覽表

-實際的特性數值依類產品規格,包含密度,顯微結構,純度,和過程,這些都會因為特種的結構而有所不同.

-全部材料不僅僅這些而已,如果需要更多的資料請聯絡本公司.

*抗拉強度(MPa)

5第二段加工

粉末射出成形中的材料特性跟運作中的棒料很類似. 所以加工,表面處理,和熱處理加工可以在燒結後來處理

賣主和後勤管理

依照客戶的要求,本公司提供了SPC品質管理和評估還有裝配的服務. 作為一個完整的解答供應商,本公司成為了賣方和分包商管理者. 此外,本公司還可以提供存貨管理去迎合客戶特別的需求來達到一個削減存貨和後勤的重擔.

6品質體系

本公司通過了ISO9000認證. 從開始到結束,整個製造過程經過了很詳細的審查來符合國際標準和客戶所設的規範.

量測設備

I.非接觸式三次元測量機

II.投影機

III.表面粗糙度測試儀

IV.客戶設計的檢具標準

冶金

I.比重機

II.硬度試驗機

III.黏度機

IV.粒度分析儀

7模具的設計

根據一個部份的形狀,大小和生產數量,一套模具可以製作在1和16之間的空穴. 本公司的模具壽命的保證是1000,000次,同時還會提供各彈性的模具選項來達到顧客方面個別的需求.

以下是模具及成品的設計要求

包含:

--成形設計標準

-圓弧,孔和鋸齒形

-拔模角度

-頂針和澆口位置

-均衡的橫斷面

-平的表面(有利於燒結擺放)

避免:

-尖銳的內圓角和邊緣

-在功能的地方,避免有分模線及融合線

-更精準的尺寸公差小於±0.5%

尺度公差

8成品設計

在設計粉末射出成品時,參考以下的方針是很重要的. 在堅持住這些簡單的設計方針,設計者可以很有效的利用粉末射出成形的優點然後減少加工的費用.及重量

1.圓弧和孔

i.避免材料過重. 提供圓弧和孔來達到減重和結構改良如以下的圖

建議避免把澆口擺在不重要的面上.

10.建議使用可以把最後粉末射出成形的部份的重量控制在200克的方法.

這個使用孔,圓弧,或是其他的重量減少的方法來達成.

11.在射出成形的過程中,避免設計長的零件跟澆口的方向平行. 改變澆口

流進的方向來減少噴流和流痕確保層流才能達成填模最佳的效果.

以下的圖面各個部份的結合來達到一個多功能的機構. 像這樣的考量可以大大的降低成本.

創新應用的個案研究

综合

四個單獨的配件被組合成一件成品. 這樣子的設計改良有更好的機械結構表現和減少的花費.

創新的設計

原本的設計有一個沒有辦法被澆鑄的清角沿著它的外環. 新的六墊片設計取代了清角,同時也允許了使用金屬射出成形來大量生產.

薄壁的能力

這個零件有很複雜的形狀,中空的結構和一整個部分小於1mm的壁厚度.

複雜化&小型化

這些零件有很複雜的形狀和小於1.0克的重量圖解了本公司金屬射出成形的能力.