(1)金屬粉末
MIM工藝所用的金屬粉末顆粒尺寸一般在0.5~20μm。從理論上講,顆粒越細,比表面積也越大,越易于成型和燒結。而傳統的粉末冶金工藝則采用大于40μm的較粗粉末。
(2)有機粘結劑
有機粘結劑的作用是粘結金屬粉末顆粒,使混合料在注射機料筒中加熱后具有流變性和潤滑性,即粘結劑是帶動粉末流動的載體。因此,粘結劑的選擇是整個粉末注射成型的關鍵。對有機粘結劑的要求為:①用量少,用較少的粘結劑能使混合料產生較好的流變性;②不反應,在去除粘結劑的過程中與金屬粉末不起任何化學反應;③易去除,在制品內不殘留碳。
(3)喂料
把金屬粉末與有機粘結劑均勻摻混在一起,使各種原料成為注射成型用混合料。混合料的均勻程度直接影響其流動性,從而影響注射成型工藝參數以及**終材料的密度及其它性能。
(4)注射成型
本步工藝過程與塑料注射成型工藝過程在原理上是一致的,其設備條件也基本相同。在注射成型過程中,混合料在注射機料筒內被加熱成具有流變性的塑性物料,并在適當的注射壓力下注入模具中,成型出毛坯。注射成型毛坯在外觀上應均勻一致,從而使制品在燒結過程中均勻收縮。
(5)脫粘
在燒結前必須去除毛坯內所含有的有機粘結劑,該過程稱為萃取。萃取工藝必須保證粘結劑從毛坯的不同部位沿著顆料之間的微小通道逐漸排出,而不降低毛坯的強度。粘結劑的排除速率一般遵循擴散方程。
(6)燒結
燒結能使多孔的脫脂毛坯收縮密化成為具有一定組織和性能的制品。盡管制品的性能與燒結前的許多工藝因素有關,但在許多情況下,燒結工藝對**終制品的金相組織和性能有著很大甚至決定性的影響。
(7)再加工
對于尺寸要求較為精密的零件,需要進行必要的后處理。這工序與常規金屬制品的熱處理工序相同。
3.MIM的技術**點
金屬粉末注射成形結合了粉末冶金與塑料注射成形兩大技術的**點,突破了傳統金屬粉末模壓成形工藝在產品形狀上的限制,同時利用塑料注射成形技術能大批量、高效率生產具有復雜形狀的零件:如各種外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉通孔、盲孔、凹臺、鍵銷、加強筋板,表面滾花等。
MIM技術在制備具有三維復雜幾何形狀、均勻組織結構和高性能的近凈成形產品方面具有**特的**勢,具體如下:
1. 能像生產塑料制品一樣,一次成形生產形狀復雜的金屬、陶瓷等零部件。
2. 產品成本低,光潔度好,精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續加工。
3. 產品強度、硬度、延伸率等力學性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻。
4. 原材料利用率高,生產自動化程度高,工序簡單,可連續大批量生產。
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