粉末注射成形：材料、性能、设计与应用
作 者： （美国）日尔曼（Randall M.German） 著
出版时间： 2011
内容简介
《粉末注射成形：材料、性能、设计与应用》系统地介绍了粉末注射成形（Powder Injection Molding， PIM）的材料、性能、设计和应用方面的知识，内容包括PIM技术的概述，产品设计，模具设计及工序能力分析，粉末材料与产品性能，后续加工，成本控制，应用与市场，PIM相关新技术，产品实例与要点分析，PIM工业的相关信息等。《粉末注射成形：材料、性能、设计与应用》既是关于PIM现状的总结报告，也提供了大量可供参考的相关数据。书中许多表格、图形、实例研究、性能参数的汇总均以独立形式编写，可以根据需要直接查阅。《粉末注射成形：材料、性能、设计与应用》总结了PIM基础研究和商业化生产经验中的大量知识，讲解了如何设计和最佳应用PIM工艺，对PIM的应用有很强的参考价值。《粉末注射成形：材料、性能、设计与应用》适合从事粉末冶金、金属材料、陶瓷材料、复合材料、机械制造等领域的工程技术和科研人员参阅，也可作为材料学、材料加工、成形制造等专业大中专院校师生的教材或参考书。
第1章 粉末注射成形（PIM）简介
1.1 金属和陶瓷粉末注射成形概述
1.1.1 本书的宗旨
1.1.2 PIM概述
1.1.3 PIM的发展历程
1.1.4 PIM的科研工作
1.1.5 PIM的技术划分
1.1.6 重要术语
1.2 工艺的优越性
1.2.1 PIM的显著特点
1.2.2 PIM与模压比较
1.2.3 PIM与注塑的关系
1.2.4 工艺的柔性化程度
1.2.5 PIM的适用场合
1.3 PIM的主要工序
1.3.1 喂料制备
1.3.2 注射
1.3.3 热加工
1.3.4 工程设计需要考虑的方面
1.4 PIM与其他净成形工艺的比较
1.4.1 加工能力
1.4.2 成本因素
1.4.3 竞争优势分析
参考文献
第2章 产品和工艺的概念设计
2.1 设计的过程
2.1.1 设计的动机
2.1.2 提升质量和降低成本的方法
2.1.3 利用PIM的优点
2.2 PIM产品的初步识别
2.3 可选用的材料
2.4 产品的性能以及与其他工艺的比较
2.4.1 物理、化学和热力学特性方面的比较
2.4.2 力学性能的比较
2.4.3 热学性能的比较
2.4.4 耐腐蚀和耐磨性能的比较
2.4.5 电学和磁学性能的比较
2.5 几何特性
2.6 设计决策的要点
参考文献
第3章 产品的几何设计
3.1 概述
3.2 PIM在几何方面的加工能力
3.3 形状及几何尺寸的设计要点
3.3.1 肋、腹板和壁的厚度
3.3.2 孔和芯
3.3.3 螺纹和表面特征
3.3.4 伸出体和凸台
3.3.5 倒扣
3.3.6 转角和倒角半径
3.3.7 锥度和拔模角
3.4 针对PIM工艺进行设计
3.5 设计指数的概念
参考文献
第4章 模具设计与工序能力分析
4.1 产品的特征及其组合
4.2 尺寸公差与精度
4.3 尺寸公差的分配
4.4 模具的基础知识
4.4.1 模具设计
4.4.2 模具的运动
4.4.3 模具制造
4.5 产品试制及模具
4.6 工艺过程的建模
参考文献
第5章 粉末材料与产品性能
5.1 概述
5.2 可烧结粉末的化学成分
5.2.1 材料的可得性
5.2.2 粉末的特性
5.2.3 粉末和喂料销售商
5.2.4 常用PIM粉末的标准化学成分
5.3 材料的选择过程
5.4 电学性能
5.5 环境属性——生物相容、腐蚀和氧化特性
5.6 惯性、密度和弹性特性
5.7 磁学性能
5.8 力学性能
5.8.1 金属材料的拉伸性能
5.8.2 陶瓷材料的断裂强度
5.8.3 断裂韧度、冲击和疲劳特性
5.8.4 高温特性
5.9 光学性能
5.10 热学性能
5.10.1 熔点和比热容
5.10.2 热管理性能
5.11 磨损特性
5.12 供应商之间的差异
5.13 典型的微观结构
5.14 材料成本的考虑
参考文献
第6章 PIM产品的后续加工
6.1 概述
6.2 变形工序
6.2.1 冷变形
6.2.2 热变形
6.3 机加工
6.4 热处理
6.5 连接
6.6 表面处理
6.7 检验
6.7.1 质量检验
6.7.2 定量技术
6.7.3 无损检测
6.8 总结
参考文献
第7章 产品开发过程中的成本控制
7.1 生产经济性和关键成本因素
7.1.1 概述
7.1.2 其他竞争性的工艺
7.1.3 粉末成本
7.1.4 喂料成本
7.1.5 模具成本
7.1.6 注射成本
7.1.7 脱脂成本
7.1.8 烧结成本
7.1.9 后续加工、检验和包装成本
7.2 改变设计以降低工艺成本
7.3 模具使用寿命因素
7.4 设备成本和折旧
7.5 生产订单大小因素
7.6 公差要求对成本的影响
7.7 成本计算
7.8 采购过程
7.9 产量与产能
参考文献
第8章 PIM的应用和市场分析
8.1 PIM的应用概述
8.2 PIM的市场
8.2.1 工业的发展
8.2.2 工业的分类
8.2.3 市场的分类
8.3 应用领域举例
8.3.1 航空航天
8.3.2 汽车
8.3.3 商业机器
8.3.4 铸造和熔炼工业
8.3.5 计算机
8.3.6 切削刀具
8.3.7 国防
8.3.8 牙科
8.3.9 电气和电子零件
8.3.10 枪械
8.3.11 手动工具
8.3.12 五金器具
8.3.13 家庭和个人用品
8.3.14 工业零件和工具
8.3.15 工具仪表和传感器
8.3.16 珠宝
8.3.17 照明
8.3.18 医疗
8.3.19 微电子和光电
8.3.20 油田和采矿
8.3.21 运动器材
8.3.22 电信
8.3.23 手表
8.4 未来可能的应用
8.4.1 新兴的材料
8.4.2 新兴的应用
8.4.3 工业的变化
参考文献
第9章 PIM相关的新技术
9.1 新的工艺
9.1.1 生坯的加工和装配
9.1.2 两种材料的注射成形
9.1.3 气辅和水辅注射成形
9.1.4 气动等静压锻造
9.1.5 大尺寸结构
9.1.6 微注射
9.1.7 快速模具的概念
9.2 新的材料
9.2.1 采用混合粉末的耐磨复合材料
9.2.2 高弹性模量的金属陶瓷
9.2.3 异质微观结构
9.2.4 通过气氛稳定材料的化学成分
9.2.5 生物相容材料
9.2.6 预成形件熔渗
9.2.7 粘结材料
9.3 新的产品
9.3.1 有芯或中空的结构
9.3.2 控制孔隙度的结构
9.3.3 各向异性响应的结构
9.4 新的应用
参考文献
第10章 产品实例及其要点分析
10.1 概述
10.2 实例研究
10.2.1 气囊触发零件
10.2.2 活体检查仪器
10.2.3 钻头夹持器
10.2.4 燃烧室盖
10.2.5 铸造型芯
10.2.6 手机转向节
10.2.7 手机振子
10.2.8 离心式供给管
10.2.9 摺篷汽车的车顶夹子
10.2.10 巡航控制传感器安装座
10.2.11 硬盘驱动器的磁性锁
10.2.12 模块化钻尖
10.2.13 立铣刀
10.2.14 抽取喷嘴
10.2.15 光纤连接器
10.2.16 光纤弯曲工具
10.2.17 光纤插芯
10.2.18 燃油流量调整器
10.2.19 燃气轮机叶轮
10.2.20 装配了齿轮的轴
10.2.21 变速器排挡手柄
10.2.22 电子仪器组件上的玻璃和金属间的封装
10.2.23 喷射旋转翼
10.2.24 陶瓷金卤灯电弧管
10.2.25 锁具零件
10.2.26 奢侈手表表链
10.2.27 弹匣解脱柄
10.2.28 金属切削刀片
10.2.29 射钉枪挡板
10.2.30 针驱动器和末端U形夹
10.2.31 光收发器外壳
10.2.32 牙科正畸托槽
10.2.33 氧传感器
10.2.34 纸张打孔冲头
10.2.35 泵体
10.2.36 后瞄准器基底和滑块
10.2.37 步枪扳机护弓
10.2.38 转动传感器
10.2.39 保险按钮
10.2.40 喷淋阀门
10.2.41 螺线管阀体
10.2.42 喷嘴
10.2.43 转向系统的U形夹
10.2.44 手术剪刀
10.2.45 手术吻合器
10.2.46 餐具
10.2.47 茶杯
10.2.48 牙刷齿轮
10.2.49 修剪器刀片
10.2.50 涡轮增压器转子
10.2.51 可变气阀摇臂
10.2.52 酒瓶塞
10.2.53 手表座
参考文献
第11章 PIM工业结构和企业运营
11.1 工业的特点
11.2 工业结构及其划分
11.2.1 工业的成熟
11.2.2 四种层次的比较
11.2.3 附设生产和用户定制生产
11.3 财务方面的比较
11.4 地理上的分布
11.5 材料上的分布
11.6 销售和供应商的基本情况
11.7 相对销售业绩
11.8 增长预测
11.9 PIM企业的常见错误概念
11.10 PIM企业的常见问题
11.11 PIM企业的最佳实践
11.12 PIM企业采用的规范和标准
11.12.1 质量标准
11.12.2 材料标准
11.12.3 产品标准
11.12.4 测试标准
11.12.5 测试目的
11.13 其他有用信息
11.13.1 PIM的重要论文
11.13.2 PIM的重要专利
11.13.3 PIM有关的会议
参考文献
附录
附录A 模具的制造材料与特性
附录B 粉末生产、粉末特征以及粉末和喂料的供应商
附录C 后续加工与检验
附录D 模具的成本计算
附录E 零件的成本计算
附录F 质量计划框架
