不消24小時(shí),就能將稀疏的金屬混合物變?yōu)閳?jiān)硬穴豫、鋒利的切削刀片,而獲得這種形狀是其它方法根本無(wú)法做到的得惩。山特維克可樂(lè)滿運(yùn)用金屬粉末注射成型法(MIM),成功開(kāi)發(fā)出這一獨(dú)特的生產(chǎn)工藝。而這個(gè)工藝仍在不斷優(yōu)化——未來(lái)技術(shù)就在此處漸露端倪姨桩。

在山特維克可樂(lè)滿位于斯德哥爾摩的工藝實(shí)驗(yàn)室中,風(fēng)機(jī)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)著,人們可以聽(tīng)到注模機(jī)在注射成型時(shí)有規(guī)律地發(fā)出的“噔”的一聲。研發(fā)部正進(jìn)一步對(duì)MIM工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā),而該工藝已催生了2003年推出市場(chǎng)的CoroCut3切削刀具睁去。

山特維克可樂(lè)滿在斯德哥爾摩的研究員兼項(xiàng)目經(jīng)理PeterSamuelson表示:“我們一直在開(kāi)發(fā)各種工藝參數(shù),以優(yōu)化工藝和產(chǎn)品戚促。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量日益提高的要求導(dǎo)致對(duì)實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工藝的要求也越來(lái)越高⊙暌耍”

MIM是指金屬粉末注射成型组伤。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是將化合物(混合材料)噴入或注入模具或塑形工具中。使用注射成型法來(lái)生產(chǎn)各種零件并非新意——它在塑料工業(yè)中早已得到應(yīng)用监镰。

山特維克可樂(lè)滿開(kāi)發(fā)MIM工藝已有10年歷史遗秩。生產(chǎn)CoroCut3時(shí),先將金屬粉末和塑料粉末混合,然后再注入模中。這種混合物在室溫下呈固態(tài),先將其倒進(jìn)一個(gè)內(nèi)有螺桿的圓筒,此時(shí)螺桿開(kāi)始旋轉(zhuǎn)俐芬。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將混合物推向“螺桿”頂端,與此同時(shí)混合物被加熱,并從固體變成半液體,這種物質(zhì)稱為“坯料”绎狭。在圓筒的遠(yuǎn)端,不斷增加的壓力將螺桿推回圓筒內(nèi),直至達(dá)到合適的坯料量。然后將溫度達(dá)到大約150～180℃的坯料注入刀具模中褥傍。

由于刀具模的溫度比坯料的溫度低很多,于是坯料在模中固化儡嘶。CoroCut3的固化過(guò)程一般需時(shí)l5秒,然后由機(jī)器人取出工件,并將其放置在一個(gè)石墨盤(pán)上。

但是今天卻由注模操作員CeciliaEkholm用手工方法取出工件恍风。在研發(fā)部研究員KarinOlofsson的幫助下,她測(cè)試了優(yōu)化工件處理時(shí)所需的坯料注入量蹦狂、溫度以及激冷時(shí)間。

Ekholm通過(guò)一個(gè)控制盤(pán)來(lái)修改溫度和坯料量設(shè)置朋贬。當(dāng)工件固化后,她便戴上白色棉質(zhì)手套取出工件凯楔。她說(shuō),“這樣我就不會(huì)被燙傷,因?yàn)樗鼈冞€是挺熱的〗跄迹”

從注模上取下的工件非常脆弱,用手指拿著就可能破碎摆屯。而塑料只是一種粘結(jié)劑,需要去除。這意味著“生坯”需要進(jìn)一步加工糠亩。

去除粘結(jié)劑時(shí),工件上會(huì)出現(xiàn)開(kāi)氣孔以促進(jìn)燒結(jié)工序,工件在燒結(jié)過(guò)程中受到壓縮虐骑。而在燒結(jié)時(shí),工件在爐中加熱至大約l400℃,這樣工件便會(huì)縮小18%～20%,在燒結(jié)后就能保持形態(tài)的均勻。

PeterSamuelson說(shuō),“如果工件的體積為1公升,燒結(jié)后就只剩下約550ml,換句話說(shuō),燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致材料濃縮或收縮,以達(dá)到理想的硬度赎线、耐久性疆虑、韌性等不同特性躏叽。”

經(jīng)過(guò)大約10～l2小時(shí)便完成燒結(jié),再對(duì)工件進(jìn)行輕微加工,并對(duì)各個(gè)邊緣部位精加工,然后才上涂層澄月。

PeterSamuelson解釋說(shuō),“在粉末壓制過(guò)程中,我們通常需要花更多時(shí)間對(duì)邊緣部位進(jìn)行磨削和刃磨,然后才上最后的涂層淹佃。但是使用MIM工藝就無(wú)需進(jìn)行如此完整的精加工。注射成型法的好處是,我們只需一個(gè)步驟就可以制造出復(fù)雜的槽形或產(chǎn)品,達(dá)到精加工或半精加工的質(zhì)量例氓。我們可以直接接近最終目標(biāo),這就是我們選擇MIM的真正原因蚜症∪谇洌”

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