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干貨分享丨金屬粉末注射成型工藝

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金屬粉末注射成型是在傳統(tǒng)的注射成型和粉末冶金工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的注射成型工藝。


金屬粉末注射成型技術(shù)在制造具有復(fù)雜形狀、均勻組織結(jié)構(gòu)和高性能、高強(qiáng)度、高精度的近凈型產(chǎn)品方面展示了獨(dú)特的優(yōu)勢。


金屬粉末注射成型工藝流程圖

粉末涂料


金屬粉末的制取


金屬粉末注射成型對原料粉末的要求較高,包括粉末的形貌、粒度、粒度組成、比表面、松裝密度等。


金屬粉末注射成型用原料粉末的方法主要有羥基法和霧化法兩種,金屬粉末注射成型對原料粉末要求很細(xì),故金屬粉末注射成型要求很高。


粘結(jié)劑


粘結(jié)劑在金屬注射成型技術(shù)中起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用。只有加入一定量的粘結(jié)劑后,粉末才具有一定的流動性以適合于注射成型。成型后,粘結(jié)劑又起著保持制品形狀的作用。


金屬粉末注射成型對粘結(jié)劑的要求包括:與粉末接觸角小,粘附力強(qiáng);不與粉末發(fā)生兩相分離現(xiàn)象;冷卻后應(yīng)有一定的強(qiáng)度;脫脂時,不會導(dǎo)致生坯開裂、鼓泡等嚴(yán)重缺陷;純粘結(jié)劑在注射溫度下的粘度應(yīng)小于0.1Pa·s。


混煉


混煉就是在一定裝置和一定溫度下,將原料粉末及粘結(jié)劑進(jìn)行混合并充分有效地攪拌,使其均勻化并符合注射要求的過程。由于喂料的性質(zhì)決定了最終產(chǎn)品的性能。


所以,混煉這一工藝步驟變得非常重要,這將涉及到粘結(jié)劑和粉末加入的方式和順序,混煉的溫度,混煉裝置特性等多種因素,最終評價混煉工藝性好壞的一個重要指標(biāo)就是所得到的喂料的均勻性和一致性。


常用的混煉裝置有雙螺旋擠出機(jī)、乙型葉輪混料機(jī)、單螺旋擠出機(jī)、柱塞式擠出機(jī)、雙行星擠出機(jī)、雙凸輪混料機(jī)等。


注射成型


在粉末注射成型工藝中,注射成型是決定生產(chǎn)合格生坯的一道重要工序。混料在注射成型機(jī)里通過螺桿攪拌加熱,通過注塑機(jī)送料系統(tǒng)將塑化后的混合物注入模腔,并保壓以補(bǔ)償冷卻收縮。


當(dāng)冷卻固化后,零件具有足夠的強(qiáng)度后,打開模具,用頂針將零件頂出,獲得生坯。


脫脂


脫脂就是采用適當(dāng)方法,使成型坯中的粘結(jié)劑得以全部去除的過程。脫脂的基本方法有2種:溶劑萃取法和熱分解法。


評價各種脫脂技術(shù)最重要的指標(biāo)是脫脂時間。另外脫脂時,若能避免液相的生成,則可有效控制生坯的變形,保證燒結(jié)后的尺寸精度。


燒結(jié)


燒結(jié)是粉末冶金的一個重要環(huán)節(jié),同時也是金屬粉末注射成型工藝的最后一道工序。


通過燒結(jié),使得金屬粉末注射成型產(chǎn)品達(dá)到全致密或接近全致密化在燒結(jié)階段,必須對燒結(jié)溫度的變化進(jìn)行控制,以獲得高密度的金屬零件,避免產(chǎn)生任何表面裂紋,而零件又能保持原有的形狀并具有相同的尺寸收縮率。


為了保證控制溫度的變化,燒結(jié)過程采用在能準(zhǔn)確控制加熱溫度的真空爐中進(jìn)行。


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更新日期:2022-10-12
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