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粉末注 射成型技术的工艺特点


  金属粉 末注射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶 金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物,利用模 具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复 杂形状的结构零件,能够快 速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直 接批量生产出零件,是制造 技术行业一次新的变革。该工艺 技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克 服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,特别适 合于大批量生产小型、复杂以 及具有特殊要求的金属零件。工艺流程粘结剂→混炼→注射成形→脱脂→烧结→后处理。
  粉末金属粉末
  MIM工艺所 用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm;从理论上讲,颗粒越细,比表面积也越大,易于成型和烧结。而传统 的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗的粉末。
  有机胶粘剂
  有机胶 粘剂作用是粘接金属粉末颗粒,使混合 料在注射机料筒中加热具有流变性和润滑性,也就是 说带动粉末流动的载体。因此,粘接剂 的选择是整个粉末的载体。因此,粘拉选 择是整个粉末注射成型的关键。对有机粘接剂要求:
  1.用量少,用较少 的粘接剂能使混合料产生较好的流变性。
  2.不反应,在去除 粘接剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应。
  3.易去除,在制品内不残留碳。
  混料
  把金属 粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起,使各种 原料成为注射成型用混合料。混合料 的均匀程度直接影响其流动性,因而影 响注射成型工艺参数,以至最 终材料的密度及其它性能。注射成 形本步工艺过程与塑料注射成型工艺过程在原理上是一致的,其设备 条件也基本相同。在注射成型过程中,混合料 在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在适 当的注射压力下注入模具中,成型出毛坯。注射成 型的毛坯的微观上应均匀一致,从而使 制品在烧结过程中均匀收缩。
  萃取
  成型毛 坯在烧结前必须去除毛坯内所含有的有机粘接剂,该过程称为萃取。萃取工 艺必须保证粘接剂从毛坯的不同部位沿着颗料之间的微小通道逐渐地排出,而不降低毛坯的强度。粘结剂 的排除速率一般遵循扩散方程。烧结能 使多孔的脱脂毛坯收缩至密化成为具有一定组织和性能的制品。尽管制 品的性能与烧结前的许多工艺因素有关,但在许多情况下,烧结工 艺对最终制品的金相组织和性能有着很大、甚至决定性的影响。
  后处理
  对于尺 寸要求较为精密的零件,需要进 行必要的后处理。这工序 与常规金属制品的热处理工序相同。
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