金屬粉末注射成型技術(shù)的工藝特點(diǎn)

金屬粉末注射成型技術(shù)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(dòng)性良好的材料。此工藝的產(chǎn)品因材料的限制，其強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性均有限度。金屬粉末注射成型技術(shù)工藝可以加工的原材料較多。

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精密鑄造工藝，雖然在近年來(lái)其產(chǎn)品的精度和復(fù)雜度均提高，但仍比不上脫蠟工藝和金屬粉末注射成型技術(shù)工藝，粉末鍛造是一項(xiàng)重要的發(fā)展，已適用于連桿的量產(chǎn)制造。但是一般而言，鍛造的工程中熱處理的成本和模具的壽命還是有問(wèn)題，仍待進(jìn)一步解決。

金屬粉末注射成型技術(shù)

    注射成形是金屬粉末注射成形工藝中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),它采用和塑料注射成形完全一樣的設(shè)備,它主要由注射裝置、鎖模裝置和溫度控制系統(tǒng)等組成。金屬粉末注射成型技術(shù)成型毛坯在燒結(jié)前必須去除毛坯內(nèi)所含有的有機(jī)粘接劑，該過(guò)程稱為萃取。注射成形過(guò)程包括填充、保壓、冷卻三個(gè)階段。填充階段由注射機(jī)螺桿向前移動(dòng)并推動(dòng)熔體從料筒的噴嘴依次進(jìn)入模具的主流道、分流道、澆口、模腔,一模四腔的澆注系統(tǒng)和模腔。

在填充結(jié)束后進(jìn)入保壓階段,完成因熔體冷卻收縮的保壓補(bǔ)縮;在保壓的同時(shí),喂料中的熱量通過(guò)模具散發(fā)出去,伴隨著冷卻階段。模腔中的熔體固化后,溫度減到脫模溫度,開(kāi)模取出已硬化的成形坯,然后開(kāi)始新一輪循環(huán)。

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金屬粉末及粘結(jié)劑的選擇

金屬粉末注射成型技術(shù)工藝所用金屬粉末顆粒尺寸一般在0.5-20 μm。制品高的致密性可使強(qiáng)度增加、韌性加強(qiáng)，延展性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性得到改善、提高磁性能。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)金屬粉末注射成型技術(shù)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(duì)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。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。

金屬粉末注射成型技術(shù)燒結(jié)

燒結(jié)在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，真空度為0.1 Pa,

燒結(jié)過(guò)程為:開(kāi)始以4℃/min的升溫速度升至1000℃，保溫45 min，再以6 ℃/min快速升至燒結(jié)溫度1 380 ±10(℃)，保溫45 min,然后隨爐冷卻至常溫。金屬粉末注射成型技術(shù)工藝的特點(diǎn)金屬粉末注射成型技術(shù)工藝與其它加工工藝的對(duì)比金屬粉末注射成型技術(shù)使用的原料粉末粒徑在2-15μm，而傳統(tǒng)粉末冶金的原粉粉末粒徑大多在50-100μm。燒結(jié)溫度應(yīng)盡可能穩(wěn)定，燒結(jié)溫度波動(dòng)幾十?dāng)z氏度，可導(dǎo)致燒結(jié)密度波動(dòng)10%，收縮率改變3%。

終產(chǎn)品的尺寸精度及機(jī)械性能:

成品零件(如圖3)，對(duì)與零件一同備制的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行了金相分析和力學(xué)性能試驗(yàn)。零件的金相組織為純奧氏體，其力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果:屈服強(qiáng)度為220 MPa，拉伸強(qiáng)度為510 MPa，延伸率為45%，

任取10件測(cè)得其平均密度為理論密度得98. 8%?；具_(dá)到了理論上的性能指標(biāo)，滿足使用要求。結(jié)構(gòu)及尺寸均滿足精度要求，不需要加工處理。

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