金屬粉末成型的案例
金屬粉末射出成型(MIM)
圖1：由邱博士修改自EPMA的MIM工藝流程圖
其中，主力成型設(shè)備是ACMT協(xié)會(huì)和ASM雜志經(jīng)常提及的射出成型機(jī)（射出機(jī)、注塑機(jī)或稱(chēng)啤機(jī)，早年廣東白話(huà)的稱(chēng)呼）。雖然射出成型是在1945年二戰(zhàn)之后才開(kāi)始大量的流行，但因?yàn)樗苣z原料的進(jìn)度使射出技術(shù)也日新月異的推進(jìn)，而金屬射出成型自然是藉由射出技術(shù)所擴(kuò)展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質(zhì)就變得非常重要，正好我在學(xué)生生涯的學(xué)習(xí)都派上用場(chǎng)。
兩個(gè)靈魂──喂料與模具
MIM最重要的兩個(gè)靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機(jī)，這是近五年與邱博到處當(dāng)顧問(wèn)服務(wù)客戶(hù)所得到的重要說(shuō)法，如下說(shuō)明。
喂料(Feedstock)
喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結(jié)劑（高分子聚合物），這是MIM工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉(zhuǎn)液的特性，且此時(shí)液相的黏結(jié)劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動(dòng)并填充到模具的模穴中，來(lái)獲得設(shè)計(jì)過(guò)形狀的生坯，最終通過(guò)脫脂和燒結(jié)獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結(jié)劑成分的比例設(shè)計(jì)有絕對(duì)的關(guān)系。
表1與表2顯示MIM的金屬粉末、黏結(jié)劑與喂料組成應(yīng)該注意的參數(shù)和判斷機(jī)制，以確保獲得最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制。由于一般的MIM工廠(chǎng)不一定有這么多的精密儀器，最好在采購(gòu)物料時(shí)能夠要求供應(yīng)商提供必要且實(shí)時(shí)性的報(bào)告（切勿使用過(guò)時(shí)的報(bào)告，批量間的差異會(huì)導(dǎo)致制程控制的不定性），并且自己廠(chǎng)內(nèi)至少要有幾樣檢測(cè)儀器，才能確保MIM喂料的質(zhì)量。
展開(kāi) 金屬粉末射出成型(MIM)
公司（目前該公司仍存在），該發(fā)明講述以MIM 工藝制作鈮合金作為火箭推進(jìn)器的后燃?xì)鈬娮欤捎诓牧夏透邷亍①|(zhì)地硬且難以成型，以MIM 工藝成功的完成大量制造的任務(wù)，在2011 年起由于手機(jī)與智能手機(jī)的剛需，MIM 工藝才在誕生至少近40 年才得以出頭天。目前在網(wǎng)上已經(jīng)有大量的資料說(shuō)明MIM 工藝的程序，不過(guò)我認(rèn)為邱博修改的歐洲EPMA 的流程圖更為清楚和傳神，如圖1 所示。
圖1：由邱博士修改自EPMA 的MIM 工藝流程圖
其中，主力成型設(shè)備是ACMT 協(xié)會(huì)和ASM 雜志經(jīng)常提及的射出成型機(jī)（射出機(jī)、注塑機(jī)或稱(chēng)啤機(jī)，早年廣東白話(huà)的稱(chēng)呼）。雖然射出成型是在1945 年二戰(zhàn)之后才開(kāi)始大量的流行，但因?yàn)樗苣z原料的進(jìn)度使射出技術(shù)也日新月異的推進(jìn)，而金屬射出成型自然是藉由射出技術(shù)所擴(kuò)展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質(zhì)就變得非常重要，正好我在學(xué)生生涯的學(xué)習(xí)都派上用場(chǎng)。
兩個(gè)靈魂──喂料與模具M(jìn)IM 最重要的兩個(gè)靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機(jī)，這是近五年與邱博到處當(dāng)顧問(wèn)服務(wù)客戶(hù)所得到的重要說(shuō)法，如下說(shuō)明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結(jié)劑（高分子聚合物），這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉(zhuǎn)液的特性，且此時(shí)液相的黏結(jié)劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動(dòng)并填充到模具的模穴中，來(lái)獲得設(shè)計(jì)過(guò)形狀的生坯，最終通過(guò)脫脂和燒結(jié)獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結(jié)劑成分的比例設(shè)計(jì)有絕對(duì)的關(guān)系。
展開(kāi) 技術(shù)文章 | 金屬粉末射出成型(MIM)
公司（目前該公司仍存在），該發(fā)明講述以MIM 工藝制作鈮合金作為火箭推進(jìn)器的后燃?xì)鈬娮欤捎诓牧夏透邷亍①|(zhì)地硬且難以成型，以MIM 工藝成功的完成大量制造的任務(wù)，在2011 年起由于手機(jī)與智能手機(jī)的剛需，MIM 工藝才在誕生至少近40 年才得以出頭天。目前在網(wǎng)上已經(jīng)有大量的資料說(shuō)明MIM 工藝的程序，不過(guò)我認(rèn)為邱博修改的歐洲EPMA 的流程圖更為清楚和傳神，如圖1 所示。
圖1：由邱博士修改自EPMA 的MIM 工藝流程圖
其中，主力成型設(shè)備是ACMT 協(xié)會(huì)和ASM 雜志經(jīng)常提及的射出成型機(jī)（射出機(jī)、注塑機(jī)或稱(chēng)啤機(jī)，早年廣東白話(huà)的稱(chēng)呼）。雖然射出成型是在1945 年二戰(zhàn)之后才開(kāi)始大量的流行，但因?yàn)樗苣z原料的進(jìn)度使射出技術(shù)也日新月異的推進(jìn)，而金屬射出成型自然是藉由射出技術(shù)所擴(kuò)展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質(zhì)就變得非常重要，正好我在學(xué)生生涯的學(xué)習(xí)都派上用場(chǎng)。
兩個(gè)靈魂──喂料與模具M(jìn)IM 最重要的兩個(gè)靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機(jī)，這是近五年與邱博到處當(dāng)顧問(wèn)服務(wù)客戶(hù)所得到的重要說(shuō)法，如下說(shuō)明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結(jié)劑（高分子聚合物），這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉(zhuǎn)液的特性，且此時(shí)液相的黏結(jié)劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動(dòng)并填充到模具的模穴中，來(lái)獲得設(shè)計(jì)過(guò)形狀的生坯，最終通過(guò)脫脂和燒結(jié)獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結(jié)劑成分的比例設(shè)計(jì)有絕對(duì)的關(guān)系。
展開(kāi) Moldex3D模流分析之粉末注射成型模塊模擬
粉末注射成型（PIM）為傳統(tǒng)射出成型的重要衍生制程，其提供另一種解決方案，用以生產(chǎn)由金屬或陶瓷材料所制成的高精度產(chǎn)品。金屬粉末注射成型制程被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)性電子與信息工業(yè)領(lǐng)域，而陶瓷粉末注射成型制程則主要用于汽機(jī)車(chē)與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。粉末注射成型與傳統(tǒng)射出成型的主要差異在于備料（feedstock）。在粉末注射成型中，粒狀備料是由金屬或陶瓷粉末和高分子黏著劑兩種材料混合而成，其粉末體積通常為40%-60%。金屬或陶瓷粉末是形成最終產(chǎn)品的主要原料，但一般很難被加工，因此藉由黏著劑如塑料或蠟以降低粉末的黏度，以利將粉末注入模穴中。
粉末注射成型制程包含四項(xiàng)基本步驟：(1) 制備含有所需粉末的備料；(2) 備料經(jīng)射出成型成為生胚；(3) 脫脂以移除生胚中的黏著劑；(4) 燒結(jié)剩余的粉末結(jié)構(gòu)以得到最終產(chǎn)品。一般而言，燒結(jié)后發(fā)現(xiàn)的塑件缺陷多在射出成型過(guò)程中就已形成，例如：蠟痕、頂針痕、分模線(xiàn)等，這些缺陷并不能在脫脂或燒結(jié)過(guò)程中減少或消除。在金屬粉末注射成型工業(yè)中，黑線(xiàn)（black line）是由于粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象而在塑件表面產(chǎn)生的缺陷，常發(fā)生于高速與高壓的射出成型制程中，此相分離現(xiàn)象會(huì)影響生胚的質(zhì)量，對(duì)于燒結(jié)過(guò)程中的翹曲與機(jī)械性質(zhì)都非常重要。因此，如何預(yù)測(cè)模具充填時(shí)的粉末濃度是必須重視的課題。
Moldex3D 粉末注射成型模塊功能導(dǎo)覽
Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數(shù)承襲于傳統(tǒng)射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復(fù)雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時(shí)的粉末濃度分析結(jié)果，以觀(guān)察粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象。
注意：Moldex3D粉末注射成型模塊支持solid與eDesign網(wǎng)格模型。
1.
展開(kāi) 
金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
如何利用Moldex3D粉末成型解決方案解決產(chǎn)品黑線(xiàn)問(wèn)題
黑線(xiàn)是一種表面缺陷問(wèn)題，常見(jiàn)于金屬粉末射出成型(MIM)。造成黑線(xiàn)的原因是金屬粉末與黏結(jié)劑之間發(fā)生分離，導(dǎo)致局部粉末濃度下降。多數(shù)的黑線(xiàn)發(fā)生在原料(Feedstock)注入模穴時(shí)，從生坯(Green Part)上即可觀(guān)察到。然而，大部分的生產(chǎn)者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，往往已經(jīng)在燒結(jié)之后，為時(shí)已晚。
黑線(xiàn)發(fā)生的區(qū)域代表粉末濃度較低，黏結(jié)劑比例則相對(duì)高，在燒結(jié)過(guò)程中，黑線(xiàn)發(fā)生的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生外觀(guān)缺陷或是機(jī)械性質(zhì)降低等問(wèn)題。隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)越趨復(fù)雜，用傳統(tǒng)試誤法解決黑線(xiàn)問(wèn)題已無(wú)法符合成本經(jīng)濟(jì)。如何在燒結(jié)前，掌握成型原料特性，確保成品的生坯質(zhì)量才是關(guān)鍵。透過(guò)以下實(shí)際案例，我們將介紹如何善用Moldex3D模流分析軟件提供的粉末射出成型解決方案，確實(shí)改善黑線(xiàn)問(wèn)題。
以下案例為一個(gè)扇形澆口MIM產(chǎn)品，根據(jù)粉末濃度與剪切率分析結(jié)果，其表面濃度分布均勻。然而，靠近扇形澆口位置附近，因剪切率較大，導(dǎo)致濃度分布有顯著落差，這些區(qū)域也是在生胚上最容易發(fā)生黑線(xiàn)的位置。透過(guò)Moldex3D粉末射出成型解決方案，可以完整整合網(wǎng)格、材料特性以及掌握成形條件，更重要的是，過(guò)去難以預(yù)測(cè)的黑線(xiàn)發(fā)生位置及原因，現(xiàn)在可以透過(guò)調(diào)整適當(dāng)成形條件獲得改善。
(a) MIM零件之扇形澆口幾何 (b) 粉末濃度分布結(jié)果 (c) 剪切率分布結(jié)果
下面為Moldex3D仿真黑線(xiàn)位置與實(shí)際結(jié)果比較圖，結(jié)果顯示仿真分析與實(shí)際情形高度相符，更應(yīng)證了模擬分析可以有效于杜絕設(shè)計(jì)瑕疵，針對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量有效把關(guān)。
展開(kāi) 材料是一切的開(kāi)始
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與檢驗(yàn)探頭的技術(shù)越趨進(jìn)步，粉末的分析結(jié)果由定性已經(jīng)逐漸邁向定量分析結(jié)果，對(duì)于制造的精密度就會(huì)更準(zhǔn)確，那么質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程的效率包含取樣、檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)收集以及分析自然就要被要求更有效率。
圖3：相對(duì)圓球度使用標(biāo)準(zhǔn)多面體來(lái)模擬
表面狀況
圖4是實(shí)際以?huà)呙枋诫娮语@微(Scanning Electronic Microscopy, SEM)進(jìn)行影像拍攝，目前還是處理人為主觀(guān)判斷，不同粉末制程可以容許使用的粉末表面狀況也有所不同。
圖4：幾種粉末的特征。1.是多角狀如硬質(zhì)合金，采用破碎研磨后有銳利的邊角，必須利用較多的潤(rùn)滑劑和黏結(jié)劑包覆粉末，才能進(jìn)行成型；2.是水霧化的鐵粉用于傳統(tǒng)粉末冶金壓制上；3.是水氣聯(lián)合霧化法制作的不銹鋼粉末，已經(jīng)是有略為圓球狀并混合有長(zhǎng)條米粒狀的粉末，以及一部分的細(xì)粉，這非常適合給MIM使用；4.是氣霧化法不銹鋼粉末多用在金屬增材制造上的粉床熔融法上
材料的化學(xué)成分
在三大金屬粉末成型技術(shù)所使用的金屬材料是有區(qū)分的，如表2所表示。詳細(xì)的牌號(hào)會(huì)在后面介紹三大制程時(shí)詳細(xì)說(shuō)明。
表2：三大金屬成型技術(shù)能夠制作的金屬材料
小結(jié)
經(jīng)過(guò)將近半世紀(jì)的努力，粉末成型技術(shù)已經(jīng)榮登金屬零件制造技術(shù)的近凈成型(Near Net-shape)殿堂之首，在全球華人努力下中國(guó)制造的金屬粉末（包含三大技術(shù)所用）已經(jīng)位居全球產(chǎn)量之冠且性?xún)r(jià)比最高的地位，市場(chǎng)需求和應(yīng)用亦同于金屬粉末原材料的情況，我們恰逢其盛況，歡迎更多讀者的閱讀并加入粉末成型的行業(yè)。
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展開(kāi) 專(zhuān)題：粉末可回收性因素對(duì)金屬增材制造的影響及提高粉末重復(fù)使用性的方法
2.粉末粒度分布和微量元素差異造成的金屬3D打印質(zhì)量問(wèn)題
3.粉末床熔融過(guò)程中的冶金問(wèn)題和質(zhì)量控制
4.北京科技大學(xué)：3D打印「低成本金屬粉末制備新技術(shù)」實(shí)現(xiàn)應(yīng)用
金屬3D打印粉末材料新勢(shì)力盤(pán)星新金屬亮相TCT
南極熊在G44展位上看到了國(guó)內(nèi)金屬3D打印粉末材料新勢(shì)力——盤(pán)星新金屬。
盤(pán)星新型合金材料(常州)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)盤(pán)星新金屬）位于江蘇省常州市，是一家以研發(fā)為導(dǎo)向，精密制造為核心，面向增材制造、新材料應(yīng)用等先進(jìn)制造領(lǐng)域的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。現(xiàn)有生產(chǎn)廠(chǎng)區(qū)40000㎡、研發(fā)車(chē)間3600㎡、行政及測(cè)試中心2500㎡。
盤(pán)星增材事業(yè)部聚焦鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金粉末的批量生產(chǎn)和銷(xiāo)售，目前已是國(guó)內(nèi)一流增材粉末供應(yīng)商，參與及編制多項(xiàng)國(guó)家增材用金屬粉末標(biāo)準(zhǔn)。2021年將完成10條粉末生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)，年產(chǎn)合金粉末超700噸，成為國(guó)內(nèi)增材粉末行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。
盤(pán)星面向國(guó)內(nèi)外增材市場(chǎng)，采用改進(jìn)的無(wú)坩堝電極感應(yīng)熔煉及真空感應(yīng)熔煉惰性氣霧化技術(shù)，優(yōu)選名廠(chǎng)定制原材料，全流程監(jiān)控，穩(wěn)定生產(chǎn)高球形度、低氧含量、高流動(dòng)性的鈦及鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金粉末。
展開(kāi) 金屬粉末專(zhuān)家Heraeus展出輕量大件3D打印非晶態(tài)金屬部件
金屬粉末專(zhuān)家Heraeus在芝加哥的Automate 2019展會(huì)上展示了由非晶態(tài)金屬（也稱(chēng)為玻璃金屬）制成的3D打印齒輪。齒輪采用標(biāo)準(zhǔn)SLM系統(tǒng)進(jìn)行3D打印，采用Heraeus的材料。通過(guò)這次全球首發(fā)，Heraeus正在突破3D打印的界限，為各種行業(yè)開(kāi)辟全新的設(shè)計(jì)可能性——從自動(dòng)化解決方案和機(jī)器人到航空、醫(yī)療技術(shù)和汽車(chē)行業(yè)。
Heraeus打印的非晶態(tài)金屬齒輪采用增材制造，重量為2千克。由于所需的高冷卻速率主要超過(guò)1000開(kāi)爾文/秒，以前非晶態(tài)金屬只能生產(chǎn)小部件。由于齒輪的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也得到了優(yōu)化，因此與傳統(tǒng)制造版本相比，材料和工藝專(zhuān)家能夠?qū)⒅亓繙p輕50％。Heraeus現(xiàn)在已經(jīng)在尺寸和復(fù)雜性方面重新定義了現(xiàn)有的技術(shù)限制，徹底改變了設(shè)計(jì)可能性，例如自動(dòng)化行業(yè)和機(jī)器人技術(shù)。
采用Heraeus的特殊材料進(jìn)行高精度的逐層生產(chǎn)，減少材料使用，減輕重量并降低成本。使用3D打印還可降低總體生產(chǎn)成本。使用傳統(tǒng)方法，制造復(fù)雜零件需要許多工藝和制造步驟。必須生產(chǎn)幾個(gè)單獨(dú)的部件再組裝。但是，3D打印機(jī)可以在一個(gè)過(guò)程中完成此任務(wù)。
非晶金屬是固體金屬材料，通常是合金，具有無(wú)序的原子級(jí)結(jié)構(gòu)。大多數(shù)金屬在固態(tài)下是結(jié)晶的，這意味著它們具有高度有序的原子排列。非晶金屬是非結(jié)晶的并且具有玻璃狀結(jié)構(gòu)。但是與普通玻璃不同，非晶金屬具有良好的導(dǎo)電性。非晶態(tài)金屬的特征在于良好的耐腐蝕性，優(yōu)異的耐磨性和聚合物的彈性。它們還具有軟磁特性，易于磁化和消磁。
來(lái)源：3D打
展開(kāi) 美國(guó)Additec：金屬粉末+線(xiàn)材，激光金屬沉積（LMD）3D打印技術(shù)
2019年1月，南極熊報(bào)道了美國(guó)金屬3D打印設(shè)備廠(chǎng)商Additec推出的桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)μprinter，下面南極熊對(duì)該公司的激光金屬沉積（LMD）技術(shù)做一個(gè)更加詳細(xì)的介紹。
工藝概述：
激光金屬沉積（LMD）是一種焊接工藝，將材料引入由高功率激光產(chǎn)生的熔池中焊接成型，LMD屬于定向能量沉積（DED）工藝的范圍。通常，引入的填充材料是粉末，通過(guò)圍繞激光束的錐形環(huán)噴嘴注入。 添加的材料形成焊縫，然后涂覆下面的金屬。 該工藝用于包層應(yīng)用，其中部件的耐磨性增加，在將材料添加到磨損部件的修復(fù)應(yīng)用中，或在復(fù)雜幾何形狀的自由形式制造中（3D打印）。 與其他類(lèi)型的焊接相比，LMD導(dǎo)致較小的熱影響區(qū)，低稀釋和組件中的低殘余應(yīng)力。
Additec的Wire LMD-WP（線(xiàn)粉）工藝以同樣的方式工作，但是我們使用多個(gè)光纖耦合二極管激光源，而不是讓一個(gè)激光束通過(guò)沉積頭的中心進(jìn)入，它們均勻分布在頭部中心軸周?chē)?。 這釋放了固體填充材料的中心路徑，并允許對(duì)普通MIG焊絲進(jìn)行單向處理。 在線(xiàn)孔周?chē)覀兊某练e頭還具有錐形粉末噴嘴。 這樣，與傳統(tǒng)的激光熔覆頭相比，沒(méi)有功能損失。 此外，還可以同時(shí)沉積線(xiàn)材和粉末以形成兩種組分的新合金。
沉積線(xiàn)材：
在當(dāng)今的工業(yè)中，粉末LMD比線(xiàn)材沉積更常見(jiàn)，因?yàn)槭褂脝蝹€(gè)高功率激光源更容易實(shí)現(xiàn)。然而，加工粉末有許多缺點(diǎn)：
粉末比金屬絲貴得多，這是有問(wèn)題的，因?yàn)長(zhǎng)MD通常用于制造使用大量材料的中型到大型部件。
此外，并非所有通過(guò)噴嘴噴射的粉末實(shí)際上都被捕獲在熔池中。對(duì)于自由形式制造，實(shí)際的粉末利用效在20-80％的范圍內(nèi)，并且在很大程度上取決于部分精細(xì)度和工藝參數(shù)。從材料成本的角度來(lái)看，這是個(gè)問(wèn)題，而且從工程角度來(lái)看也是如此。
展開(kāi) 
粉末冶金成型技術(shù)
粉末冶金成型是粉末冶金生產(chǎn)中的基本工序之一，目的是將松散的粉末制成具有預(yù)定幾何形狀、尺寸、密度和強(qiáng)度的半成品或成品。粉末冶金成型技術(shù)是利用金屬粉末以及化合物粉末的混合物為原料，經(jīng)過(guò)成型燒結(jié)操作，制取金屬氧材料及其復(fù)合材料的加工方法。
Moldex3D仿真分析之粉末注射成型制程復(fù)雜形狀產(chǎn)品
為什么使用粉末注射成型(PIM)模擬?
粉末注射成型(PIM)技術(shù)起源于1973年，利用金屬或陶瓷粉末加上一定量的黏著劑(binder) 共同組成置備料(feedstock)。 粉末注射成型置備料可以透過(guò)射出、脫脂與燒結(jié)等程序后，可以做出各種產(chǎn)品。粉末注射成型透過(guò)單一的加工制程直接做出復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，適合大量制造，已經(jīng)廣泛使用于各種產(chǎn)業(yè)。
挑戰(zhàn)
? 產(chǎn)品表面及外觀(guān)質(zhì)量
? 有效的降低體積收縮、翹曲、黑線(xiàn) (不均勻的粉末濃度)的效應(yīng)，達(dá)到高燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量需求
? 黑線(xiàn)現(xiàn)象和粉末與黏著劑的相分離以及低粉末濃度區(qū)域有關(guān)
Moldex3D 解決方案
? 模擬由粉末及黏著劑組成的流動(dòng)行為
? 預(yù)測(cè)潛在的缺陷，例如翹曲或黑線(xiàn)等問(wèn)題
? 評(píng)估在粉末濃度區(qū)域的剪切效應(yīng)
? 評(píng)估粉末與黏著劑的最佳混合比例
? 計(jì)算原料的性質(zhì)
? 成型條件優(yōu)化，例如溫度及充填速度等
應(yīng)用產(chǎn)業(yè)
? 汽車(chē)
? 機(jī)械
? 醫(yī)療
? 消費(fèi)性產(chǎn)品
展開(kāi) 航空級(jí)防爆：金屬3D打印粉末全流程處理系統(tǒng)
南極熊導(dǎo)讀：目前金屬3D打印的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用越來(lái)越深入和廣泛，國(guó)內(nèi)陸續(xù)上馬一批大型的生產(chǎn)制造工廠(chǎng)（詳見(jiàn)《報(bào)告：中國(guó)擁有近百臺(tái)金屬3D打印機(jī)的工廠(chǎng)將達(dá)8家》）。然而，它的生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中，由于金屬顆粒小，表面積大，容易產(chǎn)生燃爆風(fēng)險(xiǎn)。那么產(chǎn)業(yè)界有什么解決辦法呢？
“安全第一”既是一種態(tài)度，也是一種責(zé)任。任何制造業(yè)都有一定安全風(fēng)險(xiǎn)，金屬3D打印用粉末更是如此。在當(dāng)前金屬3D打印使用過(guò)程中，球形粉末從打印前灌裝、篩分到打印后回收、存儲(chǔ)各環(huán)節(jié)尚未形成完全的防粉末泄露的閉環(huán)，灑落出來(lái)的粉末不僅成本浪費(fèi)而且有嚴(yán)重的燃爆風(fēng)險(xiǎn)，尤其是鋁粉、鎂粉和鈦粉等活潑金屬，在空氣中少量存在即可導(dǎo)致易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)像是一把懸在3D打印產(chǎn)業(yè)人員頭頂上的達(dá)摩克利斯之劍。
金屬3D打印粉末全流程處理系統(tǒng)
針對(duì)這個(gè)行業(yè)痛點(diǎn)以及滿(mǎn)足國(guó)際適航認(rèn)證的產(chǎn)業(yè)需求，倍豐科技在國(guó)際上首創(chuàng)了“金屬3D打印粉末全流程處理系統(tǒng)“，由粉末灌裝、篩分、回收、清粉、除濕、存儲(chǔ)六個(gè)操作單元組成，
具體工作流程包括
第一步：將各類(lèi)包裝的粉末放置在粉末填裝設(shè)備倉(cāng)內(nèi)中，關(guān)閉倉(cāng)門(mén)后，用惰性氣體置換出倉(cāng)內(nèi)和儲(chǔ)粉罐中的空氣，當(dāng)氧含量下降到設(shè)定值后，通過(guò)手套操作將粉末灌裝到儲(chǔ)粉罐中。
第二步：將儲(chǔ)粉罐移到粉末篩分設(shè)備上方，在惰性氣體保護(hù)環(huán)境下振動(dòng)篩分粉末到可以打印的目標(biāo)粒徑，再落入下方儲(chǔ)粉罐中。
第三步：將儲(chǔ)粉罐與打印機(jī)連接供粉打印。
第四步：打印完成后，通過(guò)粉末回收設(shè)備在惰性氣體保護(hù)環(huán)境下將倉(cāng)內(nèi)粉末回收，再落入儲(chǔ)粉罐中。
第五步：復(fù)雜產(chǎn)品內(nèi)部殘留粉末可通過(guò)殘粉清理設(shè)備在惰性氣體保護(hù)環(huán)境下完全清理干凈，并通過(guò)小儲(chǔ)粉罐回收。
第六步：將儲(chǔ)粉罐和粉末真空干燥設(shè)備連接，先抽罐內(nèi)殘留濕氣和空氣，再注入惰性氣體保護(hù)罐內(nèi)粉末，粉末可以長(zhǎng)期安全防爆存儲(chǔ)。
展開(kāi) 近十年MIM的產(chǎn)品應(yīng)用Part VI：高爾夫球桿頭配件
最終在約10年前（2010年起），高爾夫球頭設(shè)計(jì)師們發(fā)現(xiàn)MIM工藝可以均能滿(mǎn)足上述要求條件，并能夠制作出與傳統(tǒng)鑄造(Casting)、精密鑄造、鍛造(Forging)或是壓鑄法（Die casting，液態(tài)金屬的制程）媲美甚至性能更佳的高爾夫球頭。
范例說(shuō)明
圖3為網(wǎng)頁(yè)上輸入「MIM GLOF CULB」便可以找到的品牌高爾球具的廣告，并且直接注明該球頭的成型工藝便是采用我們熟悉的金屬粉末注射成型(MIM)，其中該公司更是直接把MIM設(shè)計(jì)成商標(biāo)的一部分。各位讀者也能夠在網(wǎng)絡(luò)上搜尋介紹此產(chǎn)品的影片，并且重溫MIM工藝流程的影片。影片關(guān)鍵詞為MIM, process, Glof, Club輸入Youtube找尋，以下網(wǎng)址表示www.youtube.com/watch?v=9h_v5x9XHfk。
圖3：在網(wǎng)絡(luò)商店中售賣(mài)的MIM工藝制作的高爾夫球頭，制造公司并將MIM制作成為商標(biāo)的部分表明采用金屬粉末注射成型完成，照片引用自www.globalgolf.com/golf-clubs/1053711-cobra-king-mim-classic-grind-wedge
Dr. Q并不在此重新敘述MIM工藝的優(yōu)勢(shì)，但是部分讀者可能會(huì)問(wèn)Dr. Q這么大的體積和重量MIM能夠燒得出來(lái)？產(chǎn)品不會(huì)龜裂還是變形？別忘記，本次Dr. Q是帶來(lái)跳脫3C產(chǎn)品零配件輕、薄、短、小，而是考慮如何制作較為重、厚、長(zhǎng)、大的高爾夫球頭，在前幾期的專(zhuān)欄也有說(shuō)到3C產(chǎn)品使用的厚重夾具，高爾夫球頭的挑戰(zhàn)顯然又比那一期的更為巨大。
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