鐵基粉末注射成型的歷史

美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明，八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究鐵基粉末注射成型技術(shù)，并得到迅速推廣。特別是八十年代中期，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來更獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，每年都以驚人的速度遞增。到目前為止，美國、西歐、日本等十多個(gè)國家和地區(qū)有一百多家公司從事鐵基粉末注射成型工藝技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作。撥基法生產(chǎn)的粉末純度高、粒度極細(xì)，它最適合于MIM,但僅限于Fe,Ni等粉體，不能滿足材料多品種的要求。

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金聚鐵基粉末注射成型工藝

金聚鐵基粉末注射成型技術(shù)使用的金屬模具，其壽命和工程塑料注射成型具模具相當(dāng)。由于使用金屬模具，金聚鐵基粉末注射成型工藝適合于零件的大量生產(chǎn)。由于利用注射機(jī)成型產(chǎn)品毛坯，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，而且注射成型產(chǎn)品的一致性、重復(fù)性好，從而為大批量和規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)提供了保證。適用材料范圍寬，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊(鐵基，低合金，高速鋼，不銹鋼，克閥合金，硬質(zhì)合金)?；鞜捁ば蚴菍⒔饘俜勰┡c粘結(jié)劑混合均勻的過程,只有當(dāng)喂料混合均勻無相分離時(shí)才能在注射后得到均勻的坯塊,并最終得到尺寸一致的產(chǎn)品。

金聚鐵基粉末注射成型工藝可用于注射成型的材料非常廣泛，原則上任何可高溫澆結(jié)的粉末材料均可由金聚鐵基粉末注射成型工藝造成零件，包括了傳統(tǒng)制造工藝中的難加工材料和高熔點(diǎn)材料。此外，金聚鐵基粉末注射成型也可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行材料配方研究，制造任意組合的合金材料，將復(fù)合材料成型為零件。注射成型制品的應(yīng)用領(lǐng)域已遍及國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景。金屬粉末注射成形技術(shù)是傳統(tǒng)的粉末冶金技術(shù)與熱塑性塑料注射成形技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種高新技術(shù),如圖1-1所示。

金屬粉末及粘結(jié)劑的選擇

鐵基粉末注射成型工藝所用金屬粉末顆粒尺寸一般在0.5-20 μm。從理論上講，顆粒越細(xì)，比表面積也越大，易于成型和燒結(jié)。目前生產(chǎn)鐵基粉末注射成型用粉末的主要方法有:水霧化法、氣體霧化法、撥基法。每種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn):水霧化法是主要的制粉工藝，其、大規(guī)模生產(chǎn)比較經(jīng)濟(jì)，可使粉末細(xì)微化，但形狀不規(guī)則，這有利于保形，可是用粘結(jié)劑較多，影響精度。此外，水與金屬高溫反應(yīng)形成的氧化膜妨礙燒結(jié)。氣體霧化法是生產(chǎn)MIM用粉的主要方法，它生產(chǎn)的粉末為球形，氧化程度低，所需粘結(jié)劑少，成形性好，但價(jià)格高，保形性差。撥基法生產(chǎn)的粉末純度高、粒度極細(xì)，它適合于MIM ,但僅限于Fe, Ni等粉體，不能滿足材料多品種的要求。為了滿足MIM用粉的要求，許多制粉公司對上述方法進(jìn)行了改進(jìn)，還發(fā)展了微霧化、層流霧化等制粉方法。鐵基粉末注射成型制程和傳統(tǒng)粉末冶金法的比較壓鑄工藝用在鋁和鋅合金等熔點(diǎn)低、鑄液流動性良好的材料。選用粉末要從MIM技術(shù)、產(chǎn)品形狀、性能、價(jià)格等多方面綜合考慮，現(xiàn)在通常是水霧化粉和氣霧化粉混合使用，前者提高振實(shí)密度后者維持保形性。由于該齒輪使用在腐蝕性的環(huán)境中，故而采用水霧化316L不銹鋼粉末，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為，Cr:17. 0%,N:11.5%, Mo:2.2%,C:不大于0.3%,Fe:69%左右。

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