金屬模具的制造技術

　　較高的公差精度、無飛邊、超級高的表面質(zhì)量，所有這些標準都是金屬零件壓鑄模制造過程中所必須滿足的一些要求。毫無疑問，能夠達到這種水平的金屬模具制造商雖然有幾家，但為數(shù)極少。質(zhì)量是關鍵。首先，模具的設計要有很好的計劃。因為這是成敗的基礎和關鍵。它應該包括優(yōu)良的冷卻水線路布局和分型線鎖緊裝置，以防止加工生產(chǎn)中模具的錯位、一副能很好支持模腔和型芯側壁的模具框架、一種適合于特定零件脫模的方法。細節(jié)設計包括模具零件材料的選用、模具和模腔的公差、表面質(zhì)量和涂層、閘門和流道的尺寸、通氣口位置和尺寸、壓力傳感器位置。在MIM模具的成功制造中，脫模和冷卻已成為關鍵的問題。

　　1、模腔/型芯使用的鋼材：

　　模腔/型芯使用的鋼材應能承受模壓成形材料引起的磨損。凡是與模壓成形復合材料接觸的鋼材(包括閘門和流道)，都應該由高耐磨性的高含鉻量和高硬度工具鋼制成，如D-2或A-2工具鋼。H-13鋼材也可，因為其硬度高，還電鍍了一層高硬度涂層。凡是不與模壓成形復合材料接觸的任何細節(jié)零件，都可用更標準的S-7類工具鋼制造。

　　2、關閉角/滑塊：

　　在MIM模具生產(chǎn)工藝中，飛邊是一個嚴重的問題，對制模工人來說是一個實質(zhì)性的問題。為了防止出現(xiàn)這種問題，所有關閉角和滑動區(qū)域的良好配合是十分重要的，只有這樣，才能生產(chǎn)出一個優(yōu)質(zhì)的MIM零件。模具制造商必須通過使用三角法計算滾動尺寸，然后應用這個知識檢查陰、陽面鋼材的關閉角，保證使其在他所計算尺寸的±0.0001公差范圍之內(nèi)。人們需要保持的公差一般對于金屬模具而言已經(jīng)是相當精確的，因為MIM模具的供料件對飛邊很敏感，很容易產(chǎn)生飛邊。如果塑料件產(chǎn)生飛邊，很容易將飛邊清除掉，但如果是金屬，其飛邊就會如刀鋒那樣造成問題。您必須制造一個不會產(chǎn)生飛邊的模具。

　　3、通氣口深度：

　　在各種模具中，為了釋放由模壓材料產(chǎn)生的內(nèi)部氣體，采用良好的通氣口是十分關鍵的。他指出，MIM模具在通氣口深度方面是與注塑模有很大不相同的。一個典型的塑料模具，根據(jù)其模壓樹脂的不同，可能到處都有0.0005~0.002in(1in=25.4mm)深的通氣口，而MIM模具肯定會在這些通氣口的深處產(chǎn)生飛邊，MIM模具的通氣口深度一般在0.0001~0.0002in之間，但也可能隨著選用的不同模壓復合金屬材料而變化。好的供料在之后的凝固過程中，收縮率極低。“為了盡量加強形狀保持力度，因此大量使用了金屬粉末填充劑，其用量往往接近體積的70%。為了能夠獲得高填充給料的良好流動性，采用了低分子量的分子和粘結劑，使MIM供料產(chǎn)生很高的飛邊靈敏度，類似于許多填充尼龍材料所顯示的特性。石蠟和聚乙烯/甘油基供料比乙酰基供料有較好的特性，但會影響到其較高的飛邊靈敏度。

　　4、拋光：

　　MIM零件的另一個關鍵區(qū)域是模壓成型區(qū)的表面質(zhì)量。從模腔區(qū)脫模在很大程度上取決于模腔和型芯工具鋼的表面質(zhì)量，因為在模壓成形過程中，其收縮率極低。金屬模壓件的收縮并不會真的發(fā)生，除非粘結劑材料通過后模壓成形工藝被抽取出來。因此，模壓成型區(qū)的拋光十分關鍵。一般來說，模壓表面應達到600復合光潔度，可能在很少的情況下需要達到金剛石光潔度。

　　5、電鍍：

　　如鉻或鎳那樣的高硬度電鍍層將能增強模壓金屬件脫模過程中的效率，再結合高拋光表面，使其能產(chǎn)生更好的效果。有些類型的鉻和鎳添加了釋放劑，其目的是為了提高它們的脫模特性。

　　6、學習曲線：

　　在掌握了基本知識以后，仍然有更多的因素需要考慮，然后再順序漸進的學習。MIM的另一個挑戰(zhàn)來自于原材料，一般指供給的材料。因為其內(nèi)部含有大量非常精細的金屬粉末，往往接近體積的70%。是金屬粉末造就了最終的零件。塑料零件給金屬粉末增加了流動性，并在注射成型之后全部除去。粉末帶有一點磨擦性，因此必須采用較硬的刀具以較高的主軸轉速加工。許多模具商因為沒有高速機床，只得采用燒蝕方式加工。然而，卻不能遺留下粗糙的表面質(zhì)量，因為MIM需要有緊密的公差。不同的金屬基本上具有同樣的模具制造要求，除非有時候需要插入不同的收縮率。這里所指的不是模具內(nèi)部的收縮率。只有當零件從模具中脫離時以及進入加熱爐時，才會發(fā)生收縮現(xiàn)象。在模具中，收縮率幾乎接近零，每英寸的收縮率不到0.001in，因此在模具中的收縮極小。