Magnesium Injection Molding pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Czerwinski, Frank

出品人:

页数:616

译者:

出版时间:2007-12

价格:$ 247.47

装帧:HRD

isbn号码:9780387723990

丛书系列:

图书标签:

• 镁注射成型
• 镁合金
• 注射成型
• 金属注射成型
• 材料科学
• 制造工程
• 粉末冶金
• 轻金属材料
• 铸造
• 模具设计

塑性成形工艺：金属注射成型的高级技术与应用 内容简介 《塑性成形工艺：金属注射成型的高级技术与应用》是一本全面深入探讨现代金属注射成型（Metal Injection Molding，MIM）领域前沿技术、工艺优化与实际应用的专业著作。本书旨在为材料科学家、工艺工程师、产品设计师以及相关领域的学生提供一个结构化、系统化的学习框架，深入解析MIM的每一个关键环节，从原料准备到最终后处理的全流程。 本书的理论深度与实践广度并重，不仅系统阐述了MIM的基本原理、历史发展与现有挑战，更聚焦于当前行业亟需解决的关键技术难题，如高精度复杂形状制件的成形、新型合金材料的引入、以及自动化与数字化在MIM生产线中的集成应用。 第一部分：金属注射成型的理论基础与材料科学 本书的开篇详细梳理了金属注射成型的历史演变，并从热力学和流变学的角度，剖析了粉末、粘结剂体系的协同作用。 1.1 粉末冶金基础与料浆特性 本章深入探讨了用于MIM的金属粉末的制备方法（如雾化法、电解法）及其对最终产品性能的影响。重点分析了粉末的粒度分布、形貌（球形度、比表面积）如何决定进料的填充密度和脱脂过程的均匀性。随后，详细介绍了粘结剂体系的化学构成，包括聚合物、蜡类和添加剂的选择。通过先进的流变学测试方法（如旋转流变仪、毛细管流变仪），量化分析了高固含量料浆的剪切稀化行为、屈服应力以及对模具填充效率的决定性影响。探讨了粘结剂的回收与再利用技术，以提高生产的可持续性。 1.2 进料的配方优化与模拟 本节强调了配方设计是MIM成功的基石。详细阐述了如何通过实验设计（DoE）方法，系统性地优化粉末-粘结剂比例，以达到最佳的流动性、脱模性能和最小的收缩率。引入了先进的计算机辅助工程（CAE）模拟技术，特别是基于有限元分析（FEA）的模流分析，用于预测料浆在模腔内的流动前沿、剪切速率分布以及预期的孔隙率梯度。通过案例研究展示了如何利用模拟结果指导模具流道和浇口系统的设计，有效避免包风、欠注和剪切热损伤等缺陷。 第二部分：精密成型工艺与缺陷控制 本部分是全书的重点，聚焦于注射成型过程中的精密控制技术和复杂缺陷的机理分析与对策。 2.1 高精度模具设计与制造 MIM的精度高度依赖于模具的质量。本章详述了高精度模具的设计原则，包括型腔表面的光洁度要求、排气系统的布局优化，以及温度控制系统的设计（如嵌入式加热元件和冷却水道）。重点讨论了如何应对复杂几何形状（如深肋、细壁、悬空结构）对充模均匀性的挑战，并介绍了使用电火花加工（EDM）和超精密研磨技术制造复杂型腔面的工艺流程。分析了模具材料的选择标准，如高耐磨性工具钢和硬质合金镶件在长寿命生产中的应用。 2.2 脱脂工艺的深化研究 脱脂是连接成型与烧结的关键步骤，其控制难度极大。本书系统地比较了溶剂萃取法（如水基、烃基、表面活性剂法）和热力学脱脂法的优缺点。详细解析了溶剂萃取的动力学过程，包括扩散速率、溶解平衡以及残留粘结剂的去除效率。针对多孔结构和高密度零件，提出了分级脱脂策略，旨在最大限度地减少脱脂过程中因材料收缩不均导致的开裂和变形。讨论了残余粘结剂含量对后续烧结性能的敏感性。 2.3 烧结过程的先进控制 烧结是决定最终零件致密化程度和机械性能的核心环节。本章超越了传统的单步烧结概念，深入探讨了高真空、还原气氛以及快烧结技术。详细分析了烧结过程中晶粒的生长、孔隙的演化与孤立化。特别关注了液相烧结在难熔合金和复杂金属间化合物中的应用，阐述了如何通过添加液相形成剂精确控制液相的量和粘度，以实现高致密度和细晶结构的平衡。对于增材制造（AM）粉末在MIM中的应用潜力也进行了前瞻性讨论。 第三部分：后处理、性能表征与前沿应用 本书的后半部分关注如何将烧结后的零件转化为满足特定性能要求的最终产品，并展望了MIM技术的未来发展方向。 3.1 尺寸精度控制与二次加工 MIM零件的尺寸收缩率通常在18%到22%之间，如何精确控制最终尺寸是产业化的难点。本章详细介绍了多种尺寸后处理技术，包括高精度磨削、研磨、以及适用于硬质合金材料的激光精加工。针对高精度配合件，阐述了热等静压（HIP）对提高内部致密度和消除残余应力的协同作用。 3.2 表面改性和强化技术 为了满足航空航天和生物医学领域对耐磨性、耐腐蚀性和生物相容性的要求，本章系统介绍了适用于MIM零件的表面处理技术。详细阐述了渗碳、渗氮、以及各种形式的薄膜沉积技术（如PVD, CVD）。对于钛合金和钴铬合金等生物医用材料，深入分析了表面微结构如何影响细胞粘附和植入体的长期稳定性。 3.3 新型合金体系与复杂功能部件 本书以应用导向收尾，探讨了MIM技术在高端制造中的拓展。详细分析了MIM在制造高熵合金（HEAs）、高强度工具钢（如高速钢ASP系列）以及磁性材料（如软磁铁氧体和NdFeB永磁体）中的工艺窗口和挑战。通过多个工程案例，包括微型齿轮、医疗器械组件（如关节置换部件）和电子封装件，展示了MIM在实现小型化、集成化和功能化方面不可替代的优势。 《塑性成形工艺：金属注射成型的高级技术与应用》不仅仅是一本教科书，更是一份详尽的工艺手册，旨在推动MIM技术从批量制造向精密、复杂、高性能零件制造迈进。本书的读者将能够掌握从微观材料行为到宏观工艺控制的全链条专业知识，从而在激烈的市场竞争中占据技术制高点。

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