星期一, 5月 16

    MIM风云 (2)点匠录:粉末与喂料

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    ■邱耀弘博士

    前言

    本文将为各位读者介绍大陆目前数家粉末与喂料企业, 这些供货商的努力正好提供了广义增材制造(PM, PIM, 及AM)飞跃的基础,更确保了起始原料的质量和成本两 相平衡的性价比优势,我们一起来看看有那些知名的粉 末和喂料企业。 特别说明由于篇幅关系和调查存在一定的漏失,Dr. Q 仅能列出平日经常往来以及曾参与ACMT活动的供货商 (排名顺序)并加以介绍,对于遗漏的部分就先说声抱歉。

    粉末

    粉末,细小如尘埃的颗粒,却是扮演未来几十年先进制 造的基础,尽管它的性能来自材料的本身化学组成,但 粉体的物理规格:形貌 (Geometric morphology),却 是影响粉末制作成为成品的关键。为什么未来的制造希 望采用粉末制程?产品零件的三大诉求是颜色、材质和 表面处理(Color, Material, and Finish, CMF),因此控制 对象的几何形状和尺寸两大直观要求才能符合产品零件三个诉求,这是现代工业设计师们的理念,也是机械 设计师们追求的目标。
    众所周知的,粉末流动与堆积能够符合产品形貌需 求,同时可以避免熔融金属高温耗能与凝固过程的缺 陷发生,经过适当的与加工配合,达到比传统加工更 多的设计弹性与精致的成品。那么,大陆的粉体厂商 的专长在哪?我们来看看这些工匠们!

    MIM不锈钢粉末-水气联合雾化法

    安泰霸州特种粉业有限公司:本公司为中国钢研集团 下的安泰科技控股与霸州宏升实业(与美国GKN合资) 合资成立,工厂位置于河北省霸州市胜芳镇,设计产 能达10000吨,其中针对广义增材制造所用之粉末至 少有其产能一半,并能依据产业需随时调整。

    安泰霸州特粉师承钢研集团一贯的研究精神与质量维 护的保障,以及宏升实业务实的企业经营和勇于开创市场的能力,已经成为全球知名的粉末供货商,特殊 粉末产品线是中国境内第一齐全,生产车间也是国际 化的顶级设计如图1所示,在去年迁厂至霸州至今, 已经被几家知名的国际公司认证完成,应用于3C/汽 车/医疗等产品上。

     

    图 1: 安泰霸州特种粉业的生产车间照明充足,地面干净且反射照明光影,很难以想象粉末制造工厂能够保持洁净的环境如无尘车间,足见其对粉末产业电子科技化的决心

    鹰潭市龙鼎新材料科技有限公司:龙鼎新材料的企业 总部设置在北京市石景山区中关村科技园内,生产制 造部在京南的涿州基地,在今年初更计划在河北省沧 洲市黄骅港扩厂(年生产能力超过2500吨的不锈钢 制粉为目标)。公司致力于发展先进的超高压、大流 量气-水联合雾化生产技术,制备的不锈钢系列MIM 粉末,将是大陆境内最大的不锈钢系列粉末供应商。 在大陆地区,龙鼎式很早期切入MIM市售常规喂料 以及MIM自制喂料的市场,倚其对粉末形貌/振实 密度/售价的三方整合,高性价比的口碑一直是客户 的反应和青睐!!

    石家庄利德粉末材料有限责任公司:本公司成立于 1996年,是国内最早生产高压水雾化金属与合金粉末 的厂家之一。是集科研、开发、生产、销售于一体的 高技术企业。公司成立以来,一直与国内多家科研院 所进行合作,研制、开发应用于,尤其在304不锈钢粉已经保持大陆地区最大出货量已有数年之久,成为 MIM水暖器材的主力原材料供货商。

    山东潍坊中泰合金材料有限公司:粉末与喂料的完整 产品线,在大陆境内首家全制程由MIM粉体制造到 喂料产出的企业,旗下更与数家MIM制品厂的结盟 合作,尤其在航天、汽车与军工产品受到国际认可, 成功的以中国制品走入了国际知名品牌零部件的供货 商。

    MIM不锈钢粉末-气雾化法

    湖南恒基粉末科技有限公司:中国地区的气雾化粉末 首选品牌-恒基的高质量MIM气雾化粉末,当然也 可以提供增材制造的3D打印产业使用;恒基也喷制 水雾化粉末提供客户调配选用。

    长沙骅骝冶金粉末有限公司:骅骝,中国古代传说名 马之一,也代表公司努力经营的用心和坚持,早期是 以软磁粉末为主一直到2016年才切入不锈钢MIM及 3D打印用的球形气雾化粉末。

    广州有研粉体材料科技有限公司(广东省材料与加工 研究所):原隶属于广州有色院,对MIM及3D打印的球形气雾化粉末着墨很深,突破了喷粉厂在南方设 厂的障碍,以曾克里教授(也是MIM业界最有学术素 养的书记领导)为首的粉末生产技术团队,是值得令 人期待的新材料开拓者。


    MIM不锈钢粉末-其他

    泉州天智合金材料科技有限公司/东莞市精研粉体科 技有限公司/秦皇岛市雅豪新材料科技有限公司/石 家庄大冶金属粉末厂

    其他特殊粉末
    江西悦安超细金属有限公司(悦安微特、岳龙品牌: 粉末/喂料):全球前三大羰基铁粉制造公司,生产 制造工厂位于资源丰富的江西省大余县,并拥有强大 的研究基地,针对下游产业使用如铁粉芯与第三代电 感、MIM喂料、医疗药剂等大量的投入研究,曾经多 次邀请German教授前来指导,对大中华地区MIM 业者帮助甚大,所提供的羰基铁粉更是最早提供给台 湾的供应者。在最近五年,悦安的技术和生产质量, 已经接近全球最大的德国巴斯夫(BASF)并给予极大的 压力,对MIM产业更是一大福音,能够有不同的选 择不用担心被缺料。

    江苏天一超细金属粉末有限公司(羰基铁粉):全球前 三大羰基铁粉制造公司。 厦门虹鹭钨钼工业有限公司(钨原料粉末):大陆厦门 地区硬质合金原料之名牌。 吉林吉恩镍业股份有限公司:全球最大镍业集团。 金川集团股份有限公司:全球第三家羰基铁、镍丸制 造公司,即将投入MIM用羰基铁粉与镍粉生产行列。

    喂料

    喂料不单是用在一种行业,例如MIM用的金属与粘 结剂的混合、鱼的饲料中添加营养剂与药品、鸟饲料 混合几种谷物等等,把产业需要的材料或是食物制作 成粉,再先给予粘结剂(由润滑剂、添加剂、分散剂 和填充剂等构成)经过混合、搅拌、密炼、造粒的过 程,最后得到一种混合均匀得材料颗粒,这就是喂料 颗粒。

    据悉,2017年开始走红的金属粉末3D打印技术,最 新的技术是舍弃高能量激光烧结一步式(SLS, DLM等 方式)成型,改用喂料法的粘结剂混合与添加将金属 粉末以低温固化后,再采用和MIM喂料升坯脱脂烧 结同样的作法,或的尺寸正位、变形少的烧结件,这 种二步式的增材制造将成为下一世代的生产制造主流。那么那些大陆厂家是业界中的翘楚呢?又有甚么 工匠级的特色呢?又有哪些工匠级的设备制造商能够 协助MIM厂商自行调配喂料呢?

    MIM喂料

    深圳卡德姆科技有限公司:由台湾科技大学毕业的侯 春树博士领军(Dr. Q同校同系校友,曾在富士康科技 MIM部门服务,生产经验丰富),专业生产铁基与不 锈钢MIM的喂料。非常值得一提的是卡德姆科技在 2016年就已经投入3D打印用的金属喂料调制,并在 今年初就已经推出数款作为FDM(熔低垂流堆积法) 的金属喂料线材。 北京微纳宝德科技发展有限公司:最早投入POM基 喂料的公司,有详尽的操作手册提供客户。 山东潍坊中泰合金材料有限公司:前段文章有介绍不 再赘述。 湖南菲德克材料科技有限公司:大陆境内喂料牌号最 接近BASF、收缩比全球最齐全的喂料公司,陈明进 总经理能提供最贴近客户的喂料产品,是工匠级实践 性最强的常规喂料量产公司。 昆山纳诺新材料科技有限公司:新崛起于华东的喂料 制造厂,除外还提供其母公司已经深耕的抛光设备与 耗材,对其所提供的喂料到制品与抛光处理一条龙式 的服务与质量保证。 其他喂料厂尚有:深圳众德祥科技有限公司/山东注 成科技有限公司/深圳天悦硬质合金有限公司等等。

    MIM喂料混料设备

    青岛亘易隆机械设备有限公司:更易隆机械,创办人 陈冬检总经理是中国粉末注射成形联盟(PIMA-CN) 的秘书长,也是近十年致力推动MIM产业的头号穿 针引线的功臣,在创新开发的工匠精神中,首家把喂料混炼-剪切塑化-挤压分条–切断造粒四大个工段 的设备结合为一体式的发明,打破海外混料设备的垄 断,造福全球MIM产业外,除了大陆和台湾,也已 经外销海外的日本、印度和韩国,更准备销往美欧两 地区,开拓中国制造的工匠级设备之路,真心喝采。

    图 2:左:传统闭合式腔体的死角位于两支搅拌螺杆与腔体交连下方,混炼过程结束有一片喂料几乎没有移动沾黏其上;右:为更易隆设计的腔体,在”死亡三角”位置式一根可以正反转的挤出螺杆,克服了喂料停滞的风险

    如图2所表示,针对传统混炼死角的解决之道,以一 支可正反转挤出螺杆来克服,不会因为”死亡三角” 使喂料更加均质的被挤成注射用的喂料颗粒,可以使 得注射成形得到更好的生坯(Green part)。

      •其他:东莞广东利拿实业有限公司/昶丰机械科技有 限公司/开研机械设备厂。

    敬告各位投稿者,包含卡德姆、上海魅湃实业、麦士德福、广州有研、湖南恒基以及科盛科技,由于本期篇幅受限,无法刊登大作,将会在随后几期陆续刊登。■

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