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    機械加工現有哪些新技術?
發布時間:2017-10-10 16:17

 

隨著科技的發展,機械加工技術不再限于車銑刨磨鉆,涌現出更多的加工工藝,滿足了產品生產制造的功能,彌補傳統加工的短板;現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)是一種適于生產小型、三維復雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。該技術是將現代塑料注射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。
 
  1.2工藝流程
 
  將各種微細金屬粉末(一般小于20μm)按一定的比例與預設粘結劑,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,毛坯件經過脫除粘結劑和高溫燒結后,即可得到各種金屬零部件。
 
  MIM流程結合了注塑成型設計的靈活性和精密金屬的高強度和整體性,來實現極度復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適用材料及典型結合劑
 
 
  表1:MIM適用材料

 
  表2:MIM典型結合劑(*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)應用范圍
 
  MIM具有常規粉末冶金、機加工和精密鑄造方法無法比擬的優勢,最突出優點為:
 
  適合各種粉末材料的成形,產品應用十分廣泛;
 
  原材料利用率高,生產自動化程度高,適合連續大批量生產。
 
  能直接成形幾何形狀復雜的小型零件(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);
 
  產品相對密度高(95~100%),組織均勻,性能優異;
 
  因此在輕武器、手表、電子儀器、牙齒矯正支架、汽車發動機零件、電子密封、切削工具及運動器材中得到大量應用。
 
 
  2、納米注塑成型技術(NMT)
 
  2.1簡介
 
  金屬與塑料以納米技術結合的工藝稱為納米注塑成型技術(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、鈦等金屬與硬質樹脂結合,實現一體化成型。
 
  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應用范圍
 
  NMT產品可拓展到很廣闊的領域,包括各類3C電子產品外殼及汽車零部件等。
 
  NMT技術在對薄壁化要求高的領域如手機外殼設計制造等行業大放異彩,可以實現只通過金屬嵌件成型就在金屬殼體上形成復雜的樹脂凸臺,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是利用數控激光直接把電路圖案三維打印在塑料件表面的技術。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的后蓋設計,采用了LDS技術
 
  3.2工藝流程
 
  如下圖所示:
 

  LDS工藝過程
 
  3.3 LDS工藝優勢
 
  相比較傳統的加工工藝,LDS技術擁有以下幾個優點,也正因為此,其現在的應用領域相當廣泛:
 
  設計靈活,節省空間: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,設計自由度更大,有可能實現創新性功能。
 
  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數據,優勢明顯。
 
  環境友好:制造過程無污染、無高壓、無廢水、無強電、無噪音。
 
  技術效率極高:產品生產周期短,激光系統耐用、少維護,適合7X24不間斷生產,并且故障率低。
 
  3.4應用領域
 
  射頻及通信行業: 手機天線、筆記本天線等。
 

  汽車及運輸設備制造行業,體現在減輕重量、提供耐用性

 
  電子電氣領域
 

 
  醫療設備領域
 
  適用于高密度醫療器械的集成式小螺距。
 
  另有 精密儀器&測量及軍事/航空工業等。
 
  工藝比較
 


  4、豪克能技術
 
  4.1 簡介:豪克能是利用激活能和沖擊能的復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改性的創新性能量加工技術
 

  4.2 豪克能技術工藝流程
 
  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上將粗糙度數值降低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,消除機加應力,并且預知壓應力。
 
  4.3 加工優勢
 
  一次裝夾,無需周轉和重新找正,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;
 
  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 應用領域
 
  軍工、航天、船舶、減速機、水泵、閥門 等各種通用機械制造行業,應用廣泛。
 
  5、數控機床——CNC
 
  5.1 簡介
 
  CNC俗稱“數控機床”,即由程序控制的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,通過計算機譯碼,使機床執行規定好了的動作,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優勢
 
  CNC加工由控制系統發出指令使刀具作復合要求的各種運動,適用于工序多,經過多次裝夾調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,加工質量穩定可靠。
 
  生產率高,利用生產管理現代化。
 
  5.4 CNC應用領域

 
  6、陽極氧化技術
 
  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用于此制程。
 
  6.2工藝流程
 

 
  6.3技術優勢
 
  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雙色陽極氧化。目前已經實現無鎳封孔,滿足歐、美等國家對無鎳的要求。
 微孔加工

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