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金屬也注塑 特殊注塑工藝面面觀
????????注塑是塑料加工最重要的方式，然而，隨著技術的發(fā)展，液態(tài)金屬、粉末注塑、納米注塑等包含了金屬材料的注塑工藝，也得到發(fā)展，并在一些領域獲得越來越多的應用，這是否也算是一種跨行業(yè)的創(chuàng)新?
????????粉末注塑 3C新風潮
????????近年來3C行業(yè)開始走更加高端的金屬路線甚至陶瓷路線，由此助推粉末注射成型(PIM)工藝的發(fā)展。目前PIM在手機領域應用普遍，從最先前的手機振子到如今的3C手機行業(yè)內(nèi)的卡槽，充電器上的金屬件都采用了這一工藝。
????????PIM是一種獨特的針對小尺寸和復雜構件的高精度生產(chǎn)方法，結合了塑料注射成型的設計靈活性和燒結金屬和陶瓷材料的材料廣泛選擇性，包括金屬注射成型(MIM)和陶瓷注射成型(CIM)。首先，將細膩的金屬或陶瓷粉末與粘結劑按比例均勻的混合，混合物通過注塑機的壓力注入模具型腔。由此產(chǎn)生的產(chǎn)品稱之為綠件，綠件經(jīng)過脫脂工藝后成為灰件?；壹粺Y后的成品可以進一步機加工，或用物理/化學的方法后加工處理。
????????隨著粉末注射成型技術在中國的發(fā)展，越來越多的企業(yè)對這項技術的應用水平在不斷提高。但是，相比歐美在粉末注射成型技術的發(fā)展來說，亞洲的技術受到了一定的限制﹕技術跨度大，綜合型人才極少;應用相對集中，開發(fā)能力有限，在國內(nèi)的應用集中在不銹鋼電子產(chǎn)品中，在其它的應用上尚少;工藝和程序的控制體系有待提高。
????????德國阿博格(Arburg)是粉末注塑方面的領先供應商之一，可提供專用的注射組件，目前在全球已交付數(shù)百個粉末注塑生產(chǎn)單元。
????????阿博格認為，今年是PIM的元年，未來五年是PIM在中國的高速發(fā)展期。除3C行業(yè)外，PIM還可應用于諸多領域，如醫(yī)療(牙箍、活體鉗)、工具制造、汽車、通訊、照明、穿戴、鎖具、餐飲、槍械、航空航空等領域。早在CHINAPLAS 2014期間，?？耸?Oechsler)塑料制品(太倉)有限公司介紹，其提供給寶馬汽車的陶瓷注塑工藝生產(chǎn)的新一代中控旋鈕已應用在7系和5系上。
????????納米成型技術
????????納米成型技術(NMT，Nano Molding Technology)，是金屬與塑料以納米技術結合的工法，先將金屬表面經(jīng)過納米化處理后，塑料直接射出成型在金屬表面，讓金屬與塑料可以一體成型。
????????當前金屬風席卷智能手機，樂視新售的MAX就是全金屬手機。手機若采用全金屬外殼，由于金屬的屏蔽作用，手機信號會被大大減弱;而絕大部分塑料則不會有屏蔽效果(不導電)，但塑料散熱效果不好。納米注塑避免了兩者的缺點，又將兩者優(yōu)點結合起來，不但能夠兼顧金屬外觀質(zhì)感，也可以簡化產(chǎn)品機構件設計，讓產(chǎn)品更輕、薄、短、小，且較CNC工法更具成本效益。除手機外，NMT也可應用到數(shù)碼相機、個人計算機以及移動通信電子產(chǎn)品等。
????????日本多年前已采用NMT技術，日本大成塑料擁有NMT專利。
????????金屬合金注塑 高表面質(zhì)量
????????Liquidmetal技術使恩格爾(Engel)打開了通向全新材料類型和產(chǎn)品特性的大門，現(xiàn)在可以高效地注塑金屬合金。作為Liquidmetal Technologies公司(位于美國加利福尼亞)的獨家機器制造合作伙伴，恩格爾是液體金屬材料注塑系統(tǒng)解決方案全球唯一供應商，并在6月恩格爾研討會上首次展示該技術。
????????液體金屬是一類具有全新特性的材料。鋯合金具有無定形，即非晶結構，這也是它們被稱作玻璃合金的原因。由這些材料制造的部件非常硬，但同時富有彈性，因此具有極佳的復原行為。例如，鋼的彈性為0.2%，鈦是1%，而由液體金屬合金制造的部件彈性為2%。另外，材料還具有比重小、耐腐蝕性能優(yōu)異的特征。由于擁有這些特性，所以這類合金應用于承受高機械應力的精密部件。
????????為了用注塑方法加工這些材料，恩格爾以全電動機器系列e-motion為基礎開發(fā)了一種新型注塑機。Liquidmetal機器與用于塑料加工的普通注塑機之間的差別，主要是注塑單元不同。液體金屬合金有從圓棒切削的碎塊材料形式，這些坯料自動供入熔化腔中，在高真空條件下感應加熱熔化。機器不采用螺桿，而用柱塞將熔化的金屬合金注入控溫模具中。在無氧條件下快速冷卻就會形成無定形結構，從而使材料具有優(yōu)異的特性。
????????Liquidmetal機器是恩格爾將推出的一種金屬注塑(MIM)和CNC加工的替代技術，可以在較短的周期時間內(nèi)一步法制造可直接使用的具有極高表面質(zhì)量的部件。加工周期介于2-3分鐘之間，與CNC加工所需時間相比大幅縮短。另一個優(yōu)點是沒有廢料積聚，因為注道殘料可以回收。
????????恩格爾發(fā)現(xiàn)液體金屬技術在醫(yī)療領域具有很大的潛力，這也是其將用液體金屬合金制造醫(yī)用鉗子的原因。
????????半固態(tài)鎂合金注射成型
????????鎂及鎂合金是目前密度最輕的金屬結構材料，也是21 世紀最富有開發(fā)和應用潛力的“綠色材料”。目前，鎂合金成型設備主要為熱室壓鑄機、冷室壓鑄機和半固態(tài)鎂合金注射成型機等，尤以后者更受市場青睞。因為半固態(tài)鎂合金注射成型機的成型質(zhì)量、后加工都更優(yōu)質(zhì)，成品率、合格率也比壓鑄機高，而且該類設備不需要SF6保護氣體(SF6是溫室效應氣體，它對溫室效應的影響約相當于CO2的25000倍)，所以越來越多客戶傾向半固態(tài)鎂合金注射成型機。
????????半固態(tài)鎂合金注射成型技術促進了鎂合金在汽車、電子儀器、消費類產(chǎn)品、計算機、攝像機、復印機等行業(yè)的應用，并取代了部分塑料產(chǎn)品的市場。為填補國內(nèi)半固態(tài)注射成型設備的空白，伊之密啟動了半固態(tài)鎂合金注射成型機項目，2015年1月，新一代HPM半固態(tài)鎂合金注射成型機—UN650MGII研制成功，各項技術指標已經(jīng)達到國際先進水平。未來，伊之密將針對汽車配件市場做相關應用研發(fā)，研究半固態(tài)鎂合金注射成型機的熱流道技術，打造1000噸以上的大噸位半固態(tài)鎂合金注射成型機。
