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【技术贴】金属粉末冶金注射成型技术
发布时间:2022-4-21
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金属粉末注射成型技术(MetalInjectionMolding,MIM),是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。MIM几乎可使用绝大部分金属材料,考虑到经济性,主要的应用材料涵盖铁基、镍基、低合金、铜基、高速钢,不锈钢,克阀合金,硬质合金、钛基金属。

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注射成形工艺特点

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渗透与交叉的产物,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。

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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。

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。

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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。

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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。

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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。


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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注射成型制品的性能与成本分析

MIM工艺采用微米级细粉末,既能加速烧结收缩,有助于提高材料的力学性能,延长材料的疲劳寿命,又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。

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未来发展方向

未来粉末注射成型的发展主要是在材料和设计方面努力,利用该工艺的优点,改进产品设计和降低成本,从而扩大粉末注射成型的应用领域。

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