去年发布苹果双摄镜头底座,是用MIM注塑成型,采用的是无磁材料,F-75,而华为最近发布的P20 Pro是用的巴斯夫P.A.N.A.C.E.A。
MIM F75 在医疗行业中最为常用,适用于需要生物相容性、耐腐蚀性、高强度、非磁性与耐磨性的应用。主要是有铬、钴、钼等材质:
三年前的2016年,美国苹果公司请台湾大学黄坤祥教授研究以几支无磁性的材料以作为手机上的特殊零件,而原本仅被应用在医疗植入物的神秘材料ASTM-F75就浮出台面成为MIM材料最新的明星,被应用在苹果手机的镜头圈部位。因此大家都在问,ASTM-F75是什么材料?是什么样的性质让ASTM-F75得以被最高端手机制造公司看上?
新材料设计要求
材料应用的零件 - 手机高速变焦镜头圈保护壳;
无磁性,如同锌合金或是钛合金;
不生锈就像不锈钢316L等级;
必须能使用MIM注射与烧结技术,取代板金冲压焊接(有缝造成电磁波泄漏、两倍厚度位置空间不足、焊点凸包与脱落问题等);
高强度,可热处理并满足HRC35以上,以确保平整度;
价位能合理,没有专利限制的问题。
当客户提出如上要求,尤其是强调有没有能够采用粉末注射成形,烧结后完全不带磁性(如铝、铜或钛),又能够有高强度、耐腐蚀以及合理价位的金属呢?原来,这些要求被提出后,熟悉粉末冶金材料的黄坤祥教授便协助客户搜寻,在ASTM的材料库大家注意到Stellite 6是钴铬钨(CoCrW)以钨为主添加,ASTM-F75则是以钼为添加剂中找到这样一支材料,F-75 是CoCrMo合金的粉末牌号。
3月底,小编在上海MIM展逛的时候,也发现了这个材料的下落!在石家庄利德粉末的展台上看到F75
化学成分:
物理性能比较:
烧结部件物理机械性能:
烧结态 | 热处理态 | |
密度(g/cm3) | >8.1 | |
抗拉强度(Mpa) | 655 | 1013 |
屈服强度(0.2%/Mpa) | 450 | 560 |
冲击强度(J) | 177 | |
硬度(洛氏硬度HRC) | 25 | 34 |
注意事项:
“推荐使用POM喂料系统,并采用酸催化脱脂,由于CoCrMo三元合金对碳的敏感性,一定确保脱除粘结剂干净,并严格控制碳含量不能超标以防止尺寸变异以及性能变差;但碳含量过低硬度也会跟着不够,强度变差,烧结曲线的设定建议不要跑到真空段太久。烧结最高温度建议至少要在1250-1300℃范围并有至少3小时以上的保温以增加材料致密度。大中华区的烧结炉条件不尽相同,Dr.Q无法精确各位正确的烧结条件。注意到致密化的最高烧结温度甚至要到达6小时以上以确保MIM件密度到位,请注意!”------Dr.Q
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