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機加工行業(yè)技術(shù)

發(fā)布時間:2023-01-04 15:43:27 人氣:1108

隨著科技的發(fā)展,機械加工技術(shù)不再限于車銑刨磨鉆,涌現(xiàn)出更多的加工工藝,滿足了產(chǎn)品生產(chǎn)制造的功能,彌補傳統(tǒng)加工的短板;現(xiàn)在就來一起了解一下這些新的機械加工工藝吧。

 

  1、金屬注射成型(MIM)

 

  1.1簡介

 

  金屬注射成型(Metal Injection Molding,MIM)是一種適于生產(chǎn)小型、三維復(fù)雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。該技術(shù)是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。

 

  1.2工藝流程

 

  將各種微細金屬粉末(一般小于20μm)按一定的比例與預(yù)設(shè)粘結(jié)劑,制成具有流變特性的喂料,通過注射機注入模具型腔成型出零件毛坯,毛坯件經(jīng)過脫除粘結(jié)劑和高溫燒結(jié)后,即可得到各種金屬零部件。

 

  MIM流程結(jié)合了注塑成型設(shè)計的靈活性和精密金屬的高強度和整體性,來實現(xiàn)極度復(fù)雜幾何部件的低成本解決方案。

 

  流程圖如下:

 

  MIM工藝流程示意圖

 

  1.3適用材料及典型結(jié)合劑

 

 

  表1:MIM適用材料

 

 

  表2:MIM典型結(jié)合劑(*PE:聚乙烯、PP:聚丙烯、PA:聚醛樹脂、PS:聚苯乙烯。

 

  PEG:聚乙二醇、PMMA:聚甲基丙烯甲酯、PEA:聚乙烯胺、PEVA:聚乙烯乙烯乙酸共聚物)

 

  1.4金屬注射成形(MIM)應(yīng)用范圍

 

  MIM具有常規(guī)粉末冶金、機加工和精密鑄造方法無法比擬的優(yōu)勢,最突出優(yōu)點為:

 

  適合各種粉末材料的成形,產(chǎn)品應(yīng)用十分廣泛;

 

  原材料利用率高,生產(chǎn)自動化程度高,適合連續(xù)大批量生產(chǎn)。

 

  能直接成形幾何形狀復(fù)雜的小型零件(0.03g~200g);

 

  零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光潔度好(粗糙度1~5μm);

 

  產(chǎn)品相對密度高(95~100%),組織均勻,性能優(yōu)異;

 

  因此在輕武器、手表、電子儀器、牙齒矯正支架、汽車發(fā)動機零件、電子密封、切削工具及運動器材中得到大量應(yīng)用。

 

 

  2、納米注塑成型技術(shù)(NMT)

 

  2.1簡介

 

  金屬與塑料以納米技術(shù)結(jié)合的工藝稱為納米注塑成型技術(shù)(NMT)。先對金屬表面進行納米化處理,再將塑料注射在在金屬表面,可將鎂、不銹鋼、鈦等金屬與硬質(zhì)樹脂結(jié)合,實現(xiàn)一體化成型。

 

  2.2工藝流程

 

 

 

  NMT工藝流程示意圖

 

  2.3適用材料

 

 

 

  鋁材和鋁材的結(jié)合

 

  金屬基材:

 

  鋁及其合金:1000-7000系列(5052、6061、6063、7072、7075)

 

  銅及其合金:CAC16、C110、C5191、C1020、KFC5、KLF194

 

  鎂及其合金:AZ-31B、AZ-91D

 

  鈦及其合金:KSTI、KS40

 

  不銹鋼:SUS-304、SUS-316、316L及其他鐵系列合金(MIM304L)

 

 

 

  結(jié)合樣件形式

 

  塑料基材:

 

  PPS:寶理PPS5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A(黑)

 

  東漕BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)

 

  PBT

 

  PA(Nylon尼龍):黑色(包括PA6、PA66)

 

  PPA:多種顏色

 

  2.4應(yīng)用范圍

 

  NMT產(chǎn)品可拓展到很廣闊的領(lǐng)域,包括各類3C電子產(chǎn)品外殼及汽車零部件等。

 

  NMT技術(shù)在對薄壁化要求高的領(lǐng)域如手機外殼設(shè)計制造等行業(yè)大放異彩,可以實現(xiàn)只通過金屬嵌件成型就在金屬殼體上形成復(fù)雜的樹脂凸臺,不需要金屬殼體上打孔。此外,它還可以幫助減少金屬框體的機械加工工序,降低成本。

 

 

  HTC電池蓋,圖片來源:長盈精密

 

 

  車載電腦控制盒NMT成型過程,圖片來源:亞獵士ALEXRIMS

 

  3、LDS

 

  3.1 LDS簡介

 

  LDS是利用數(shù)控激光直接把電路圖案三維打印在塑料件表面的技術(shù)。加工時間短,精度高且電路圖案不受實物器件的幾何形狀限制。

 

 

  努比亞Z5的后蓋設(shè)計,采用了LDS技術(shù)

 

  3.2工藝流程

 

  如下圖所示:

 

 

  LDS工藝過程

 

  3.3 LDS工藝優(yōu)勢

 

  相比較傳統(tǒng)的加工工藝,LDS技術(shù)擁有以下幾個優(yōu)點,也正因為此,其現(xiàn)在的應(yīng)用領(lǐng)域相當廣泛:

 

  設(shè)計靈活,節(jié)省空間:三維電路載體,可供利用的空間增加;器件更小、更輕;功能更多,設(shè)計自由度更大,有可能實現(xiàn)創(chuàng)新性功能。

 

  柔性制造:印制電路(PCB)工藝修改圖案需要修改菲林,修改外形需要修改模具,而LDS工藝只要修改CAD數(shù)據(jù),優(yōu)勢明顯。

 

  環(huán)境友好:制造過程無污染、無高壓、無廢水、無強電、無噪音。

 

  技術(shù)效率極高:產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,激光系統(tǒng)耐用、少維護,適合7X24不間斷生產(chǎn),并且故障率低。

 

  3.4應(yīng)用領(lǐng)域

 

  射頻及通信行業(yè): 手機天線、筆記本天線等。

 

 

  汽車及運輸設(shè)備制造行業(yè),體現(xiàn)在減輕重量、提供耐用性

 

 

  電子電氣領(lǐng)域

 

 

 

  醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域

 

  適用于高密度醫(yī)療器械的集成式小螺距。

 

  另有 精密儀器&測量及軍事/航空工業(yè)等。

 

  工藝比較

 

 

 

  4、豪克能技術(shù)

 

  4.1 簡介:豪克能是利用激活能和沖擊能的復(fù)合能量對金屬零件進行加工,一次加工即可使零件表面達到鏡面并實現(xiàn)改性的創(chuàng)新性能量加工技術(shù)

 

 

  4.2 豪克能技術(shù)工藝流程

 

  車/銑/磨/拋光/滲碳——豪克能。

 

  也就是說在使用豪克能之前保證好工件的加工精度就可以,豪克能在之前加工工藝的基礎(chǔ)上將粗糙度數(shù)值降低2-3個級別,同時提高硬度和耐磨性!改善機械加工造成的微裂紋,消除機加應(yīng)力,并且預(yù)知壓應(yīng)力。

 

  4.3 加工優(yōu)勢

 

  一次裝夾,無需周轉(zhuǎn)和重新找正,提高了加工效率;

 

  表面粗糙度提高程度大,能達到很好的表面狀態(tài);

 

  同時有抗疲勞制造的作用,改善微觀裂紋缺陷,延緩疲勞裂紋的萌生;

 

  提高硬度和耐磨性。

 

  4.4 應(yīng)用領(lǐng)域

 

  軍工、航天、船舶、減速機、水泵、閥門 等各種通用機械制造行業(yè),應(yīng)用廣泛。

 

  5、數(shù)控機床——CNC

 

  5.1 簡介

 

  CNC俗稱“數(shù)控機床”,即由程序控制的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,通過計算機譯碼,使機床執(zhí)行規(guī)定好了的動作,將一塊原始的金屬板材通過長時間精密加工,最終打造成想要的形狀。

 

  5.2 CNC工序流程

 

  5.3 CNC優(yōu)勢

 

  CNC加工由控制系統(tǒng)發(fā)出指令使刀具作復(fù)合要求的各種運動,適用于工序多,經(jīng)過多次裝夾調(diào)整才能完成的零件加工。

 

  具有高度柔性,改善勞動條件。

 

  加工精度高,加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

 

  生產(chǎn)率高,利用生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。

 

  5.4 CNC應(yīng)用領(lǐng)域

 

 

  6、陽極氧化技術(shù)

 

  6.1 陽極氧化簡介

 

  陽極處理是利用電化學原理,對浸泡在酸性電解液中的金屬基材通電,并于其表面生成多孔膜的過程。該膜可吸附染料,進而達成染色的目的。通常鋁合金材料被廣泛應(yīng)用于此制程。

 

  6.2工藝流程

 

 

 

  6.3技術(shù)優(yōu)勢

 

  鋁合金的突出特點是密度小,強度高,對其表面進行陽極氧化處理后更能加強其功能性及裝飾性。陽極氧化可以實現(xiàn)除白以外的任何顏色,還可通過遮蔽或去除部分氧化層實現(xiàn)雙色陽極氧化。目前已經(jīng)實現(xiàn)無鎳封孔,主要用于滿足歐、美等國家對無鎳的要求。


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