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金属注射成型工艺概述

发布时间:2018-07-18
文章标签:金属注射成型工艺

  一个简单的概念,一个复杂的过程
  
  利用热塑性添加剂对粉末原料进行塑化,然后使用注塑成型形成复合材料的想法,首先在陶瓷零件上得到了发展。
  
  在20世纪70年代,美国雷蒙德·威克(Raymond Wiech)开发了这一工艺,使金属粉末的加工成为可能,他被广泛认为是金属注射成型MIM)工艺的发明者。
  
  在MIM过程可以实现工业化之前,需要解决的主要技术问题包括:
  
  1、生产均匀的粉末粘合剂混合物,具有高金属粉末负载和足够的粘度用于注塑成型;
  
  2、开发经济的粘合剂去除工艺,提供形状保持;
  
  3、烧结至高密度和尺寸精度。
  
  1、准备原料
  
  金属注射成型的主要原料是金属粉末和热塑性粘合剂。粘合剂仅是中间加工助剂,需要在注塑后从产品中除去。粉末的性质决定了金属注射成型产品的最终性能。
  
  使用捏合机或剪切辊挤出机将混合的粉末混合物在升高的温度下加工成塑化的粘合剂。中间产物是所谓的原料。它通常用几毫米的颗粒粒化,这在塑料注射成型工业中是常见的。
  
  原料既可以从许多国际供应商那里购买,也可以由MIM生产商,在有必要的技能和知识的情况下自行生产。
  
  2、注塑成型
  
  “绿色”MIM部件是在注射成型过程中形成的,相当于塑料部件的成型。通过该工艺可以生产的各种零件几何形状类似于各种各样的塑料部件。
  
  3、粘合剂去除
  
  随后的粘合剂去除工艺用于获得具有互连的孔网络的部件,而不破坏部件的形状。在粘合剂去除过程结束时,在将金属粉末颗粒保持在一起的部件中通常仍存在一些粘合剂,但是孔隙网络允许在烧结的初始阶段快速蒸发残余粘合剂,同时烧结颈部开始在金属颗粒之间生长。
  
  4、烧结
  
  烧结过程导致消除以前由粘合剂占据的大部分孔体积。结果,MIM部件在烧结过程中表现出显着的收缩。线性收缩率通常高达15%至20%。如果需要,烧结的MIM部件可以通过常规的金属加工工艺进一步加工,例如热处理或表面处理,其方式与铸造或锻造部件相同。
  
  对于某些应用,例如汽车、医疗和航空航天领域,热等静压(HIP)可用于完全去除任何残余孔隙。由于MIM部件通常较小,因此对于关键部件而言,这可能相对具有成本效益。
  

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