沙田镇粉末冶金产品智能手环 聚鑫金属粉末冶金

MIM如何选择粘结剂

粘结剂是MIM技术的核心，MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。

MIM用粘结剂应满足如下要求：

与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应；射出温度范围内粘度变化不大，但冷却时粘度变化速度快不易粘模；用量少，用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性；

粘结剂的选择十分关键，若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷：

粘结剂是怎么分类的？

一个实用的粘结剂一般由几种组元组成，每种组元有各自独特的功能，按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。MIM技术起源于欧洲部分***，开始用于军事装备部件开发并得到应用。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。

其中，热塑性粘结剂应用***广泛，分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。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）。各组成部分作用如下：

高分子聚合物：黏度高，强度高，在***后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质：粘度低，流动性好，脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除，在坯块中留下连通空隙，有利于后期快速热熔脂的进行添加剂：改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等

粉末***成型技术弯道超车

粉末***成型适用不锈钢，铁基合金，磁性材料，钨合金，硬质合金，精细陶瓷等系列。所制备的零件广泛应用于航空航天工业、汽车业、兵工业、***器械、机械行业、日用品等领域。那么粉末***成型和其他成形工艺特点的比较，哪个更具优势呢?

　　(一)与传统粉末冶金工艺比较

　　粉末***成型作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术，具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。一个实用的粘结剂一般由几种组元组成，每种组元有各自独特的功能，按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件：如各种外部切槽，外螺纹，锥形外表面，交叉通孔、盲孔，凹台与键销，加强筋板，表面滚花等等，具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。

　　(二)与比精密铸造比较

　　精密铸造对于熔点相对较低的金属或合金，精密铸造也可以成形三维复杂形状的零件。但对于难熔金属和合金、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等却无能为力，这是精密铸造的本质所决定的。另外，对于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密铸造是十分困难或不可行的。

　　(三)与机加工比较

　　传统机械加工法，近来靠自动化而提升其加工能力，在效率和精度上有极大的进步，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)完成零件形状的方式。

　　机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法，但是因为材料的有效利用率低，且其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。相反的，粉末***成型可以有效利用材料，形状自由度不受限制。对于小型、高难度形状的精密零件的制造，粉末***成型工艺比较机械加工而言，其成本较低且效率高，具有很强的竞争力。良好的渗透性：由于静电屏蔽效应，工件的深孔、狭缝，管件的内壁等部位难以电镀上锌，因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺憾，并非与传统加工方法竞争。粉末***成型技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。

科学家3D打印出1颗完整的小心脏

据报道，以色列科学家运用3D打印技术，成功制造出樱桃大小的心脏，期待有朝一日能印出人类的心脏，造福等待换心的人。经过二十多年的发展，我国MIM从业人员不仅突破了技术封堵，并且研制开发大量的MIM产品，拓展了市场。据以色列特拉维夫大学（Tel ***iv University）的研究团队日前在Advanced Science期刊上发表研究成果显示，他们成功运用3D打印技术印出樱桃大小的心脏，跟兔子的心脏一样大，而且不只是结构，还包括了细胞、血管、心室等，开创***科技首例。

用于打印的原料是人类***，科学家从受试者身上切下一块脂肪***，然后把细胞物质分离出来，经过重编程后成为多功能性gan细胞，再分化为心脏细胞或内皮细胞。

同时，胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质（Extracellular Matrix；ECM）经处理后成为水凝胶，并和分化后的细胞混合，拿来当作3D打印的“墨水”。

***重要的是，由于打印的原料取自接受移植者自己本身，故可以避免排斥反应。

科学家的下一个挑战，是教打印出来的心脏跟真的心脏一样跳动。它目前能做到“收缩”，但是还无法完成“泵血功能”的作用。，科学家也还需要研究怎样扩大规模，才有足够的细胞***做出真正人类大小的心脏。

该团队表示会先尝试把打印的心脏移植到动物身上，下一步才是人类。他们希望未来10年内，全世界的ding尖***里都可以有一台3D打印机，让qi官打印得以成真、普及。

快速模具技术

正常生产模具的制造成本通常很高，许多情况下需要制作实验模具去发现验证设计生产整个过程中可能遇到的问题，***终的模具肯定要修改。为适应这种情况，出现了许多快速或软模具技术用来制造满足几百件零件试制的实验模具。

目前铝合金、颗粒增强环氧树脂、铍铜、低碳钢、不锈钢及钴合金等已被用作制造软的金属***模具。由于容易成型，锌、铝和铋合金等偶尔也用于制造试验模具及样品原型。

但由于容易划伤和损坏，***终的生产模具会采用硬质材料。

利用有机硅橡胶模具工艺原理，制作使用寿命有限的MIM塑料注塑模具是一项较新的模具技术。将熔融塑料浇在母模型腔周围，凝固硬化后，剖开塑料取出母模模型。压入受限制的模架中，这样的塑料模具可以用来承受几百次的低压***试验。

激光快速原型技术是一种非常简单的模具或原型制造方法，采用激光扫描积分堆积塑料或金属粉末直接制造模具型腔。激光快速原型技术的另外一种模具制造工艺是利用堆积的树脂或纸质模型，采用精密铸造或电铸方法制造模具型腔。

这些方法制造的模具表面比较粗糙，精度较低，无法满足生产模具的苛刻要求。

非常大批量生产用的模腔或其组件，容易磨损，快速模具技术将是一种非常有效的工艺手段。