金屬注射成型產(chǎn)品燒結(jié)出來(lái)后,因?yàn)楦鞣N原因,表面的光潔度相對(duì)比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細(xì)小的不銹鋼粉粒黏著在產(chǎn)品表面。為了達(dá)到表面光潔度(有的產(chǎn)品甚至要求達(dá)到鏡面效果,如智能手機(jī),上面的LOGO,筆記本上面的支架)和去毛刺的要求,往往都會(huì)增加研磨、拋光、噴砂、PVD等表面處理工藝。隨著最近幾年消費(fèi)電子的高速發(fā)展,帶動(dòng)了MIM行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也帶動(dòng)后處理拋光研磨等產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
一.MIM需要拋光的材質(zhì)種類
一般按照MIM金屬材質(zhì)分為兩大類(鐵基和不銹鋼材質(zhì)),應(yīng)用范圍較廣的是不銹鋼材質(zhì)(316L/17-4PH,)
316材質(zhì)由于其獨(dú)特的性能是MIM外觀件的首選明星材質(zhì),不銹鋼是在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中可以抵制腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具備雅觀的外表和耐腐蝕性能好、不用經(jīng)過(guò)鍍色等表面處理工藝而發(fā)揮不銹鋼所固有的外表性能、運(yùn)用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。從金相學(xué)角度分析,因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使外表形成很薄的鉻膜,這個(gè)膜隔分開(kāi)與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了維持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必需含有12%以上的鉻。
二.目前常用的拋光方式有以下幾種:
2.1 機(jī)械拋光
其長(zhǎng)處是加工后零件的整平性好,光明度高。其缺陷是勞動(dòng)強(qiáng)度大,污染嚴(yán)峻,而且龐雜零件無(wú)法加工,而且其光澤不能一致,光澤維持時(shí)間不長(zhǎng),發(fā)悶、生銹。對(duì)比適宜加工簡(jiǎn)略件,中、小產(chǎn)品。
機(jī)械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運(yùn)用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特別零件如回轉(zhuǎn) 體外表,可運(yùn)用轉(zhuǎn)臺(tái)等輔佐工具,外表質(zhì)量要求高的可采取超精研拋的方式。超精研拋是采取特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工外表上,作高 速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。利用該技術(shù)可以到達(dá) Ra0.008μm 的外表毛糙度,是各種拋光方式中最高的。光學(xué)鏡片模具常采用這種方式。
2.2 化學(xué)拋光
其長(zhǎng)處是加工設(shè)備投資少,龐雜件能拋,速度快,效率高,防腐性好。其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風(fēng)設(shè)備,加溫艱難。適宜加工小批量龐雜件及小零件光明度要求不高的產(chǎn)品。
化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中外表宏觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而得到平滑面。這種方式的重要長(zhǎng)處是不需龐雜設(shè)備,可以拋光外形龐雜的工件,可以同時(shí)拋光很多工件,效率高?;瘜W(xué)拋光的核心問(wèn)題是拋光液的配制?;瘜W(xué)拋光得到的外表毛糙度一般為數(shù)10μm。
2.3磁力研磨拋光
磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場(chǎng)作用下形成磨料刷,對(duì)工件磨削加工,這種方式加工效率高,質(zhì)量好,加工條件容易控制,工作條件好。
目前MIM工藝制作的零件,最主要的拋光方式還是磁力研磨拋光和機(jī)械拋光,拋光后一般需要做 PVD處理,可以做成不同的顏色,目的主要是為了改善工件的外觀裝飾性能和色澤同時(shí)使工件更耐磨耐腐蝕延長(zhǎng)其使用壽命;目前應(yīng)用最多的領(lǐng)域是消費(fèi)電子。
三、影響拋光工藝的因素
3.1 不同硬度對(duì)拋光工藝的影響
硬度增高使研磨的困難增大,但拋光后的粗糙度減小。由于硬度的增高,要達(dá)到較低的粗糙度所需的拋光時(shí)間相應(yīng)增長(zhǎng)。同時(shí)硬度增高,拋光過(guò)度的可能性相應(yīng)減少。
3.2密度
材料的純度和粉末粒度和燒結(jié)密度也是影響拋光的關(guān)鍵因素,燒結(jié)時(shí)材質(zhì)密度需要控制在合理的范圍內(nèi),這樣才能達(dá)到拋光效果,密度控制不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)砂眼,麻點(diǎn)等缺陷
四.噴砂是利用壓縮空氣把石英砂高速吹出去對(duì)零件表面進(jìn)行清理的一種方法
工廠里也叫吹砂,不僅去銹,還可以順帶除油,對(duì)涂裝來(lái)說(shuō)非常有用。常用于零件表面除銹;對(duì)零件表面修飾(市場(chǎng)賣的小型的濕式噴砂機(jī)就是這個(gè)用途,砂粒通常是剛玉,介質(zhì)是水);在鋼結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行聯(lián)接是一種比較先進(jìn)的方法,由于高強(qiáng)聯(lián)接是利用結(jié)合面之間的摩擦來(lái)傳力的,所以對(duì)結(jié)合表面的質(zhì)量要求很高,這時(shí)必須用噴砂對(duì)結(jié)合表面進(jìn)行處理。
噴沙用于形狀復(fù)雜,易于用手工除銹,效率不高,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不好,除銹不均勻。
一般的噴砂機(jī)都有各種規(guī)格的噴砂槍,只要不是特別小的箱體,都可以把槍放進(jìn)去打干凈。
噴砂也是MIM產(chǎn)品表面加工工藝中的最常見(jiàn)的工藝之一。
噴砂是為了去除燒結(jié)后產(chǎn)生的氧化皮,去除產(chǎn)品表面毛刺,使產(chǎn)品表面色澤一致,裝飾產(chǎn)品的外觀。
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