厚街镇粉末冶金原理五金结构件「多图」

金属粉末***成型工作原理

金属粉末***成型技术的工作原理金属粉末***成型技术是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。

其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，***后经烧结致密化得到***终产品。

金属粉末***成型技术工艺与传统工艺相比，具有精度高、***均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物***器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵工及航空航天等工业领域。理论上，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结传统的粉末冶金则采用大于40μm的较粗的粉末，传统压铸成形强度低、精密铸造无法大量量产、车削件成本较高等技术缺点。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今***热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。

荷兰公司用金属3D打印制造超级摩托车电机冷却

荷兰超级摩托车制造商Electric Superbike Twente与金属3D打印公司K3D合作，为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。综上，单从技术领域来看前景一片光明，还有很大的应用空间有待开发，从行业竞争角度，需要稳定的行业技术人才，配套的优质资源，以及***的企业管理人才，不断技术创新，优化管理制度，才能立足于行业大潮中……。这是Electric Superbike Twente使用的一款3D打印金属组件，在此前的产品开发中，他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合高性能摩托车，因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。

传统制造的局限性

超级摩托车团队的技术经理Feitse Krekt 评论说：“首辆超级摩托车的冷却外壳由多个部件组成，这些部件使用传统的生产方法，如车削和铣削，很难生产。2、基材广泛：Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等。对于这些生产方法，需要大量的材料，因此***终产品变得非常沉重。而且另外一个问题是，由于车削过程，壁厚需要高于常规，我们无法尽可能***地冷却电动机。所以，电机的功率低于预期，有时需要放慢速度以使电动机不会过热。”

因此，超级摩托车决定联系K3D，K3D是荷兰一家从Additive Industries购买了MetalFab1 金属3D打印机的公司，自2016年以来已生产超过35,000种产品。

△用于生产冷却外壳的MetalFab1 3D金属打印机

K3D的首席技术官Jaap Bulsink解释说，使用K3D生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由，“由于采用薄壁设计，内部通***有***佳的冷却性能，只有金属3D打印才能实现***设计自由度。技术难点及改善关键点：阳极氧化的良率水平关系到***终产品的成本，提升氧化良率的***在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。重要的是，该部件的设计重量***轻。该部件打印非常准确，无需任何后处理即可直接使用。”

这不是3D打印初次用于制造电动摩托车。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点：热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成（石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的）。总部位于德国的BigRep已经制造出功能齐全的3D打印电动摩托车，但该自行车仅用于设计目的，目前还不是一种可行的商业产品。另外，宝马今年早些时候推出了3D打印概念车架，用于BMW S1000RR运动自行车。

电动超级摩托车目前正在组装，之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并***终***。

粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势

MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn，而传统粉末冶金（PM）的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。

传统的精密铸造（IC）工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。技术特点：拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽，同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，而小型复杂零件则MIM工艺较为合适，而且IC工艺材质受到一定限制。

压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。

精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。

传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且形状的完成受限于设备与刀具，有些零件无法用机械加工完成。机械抛光机械抛光是靠切削、材料外表塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方式,一般运用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主,特别零件如回转体外表,可运用转台等辅佐工具,外表质量要求高的可采取超精研抛的方式。相反，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械式加工而言，其成本较低且效率高，具有竞争力。