鐵基粉末注射成型

    注射成形是金屬粉末注射成形工藝中的一個關(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。注射成形過程包括填充、保壓、冷卻三個階段。填充階段由注射機螺桿向前移動并推動熔體從料筒的噴嘴依次進入模具的主流道、分流道、澆口、模腔,一模四腔的澆注系統(tǒng)和模腔。不同的粉末制備技術(shù)對粉末的粒度、顆粒形狀、微觀結(jié)構(gòu)、化學性質(zhì)、制造成本等都有不同的影響。

在填充結(jié)束后進入保壓階段,完成因熔體冷卻收縮的保壓補縮;在保壓的同時,喂料中的熱量通過模具散發(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,開模取出已硬化的成形坯,然后開始新一輪循環(huán)。

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鐵基粉末注射成型工藝中粘結(jié)劑的作用

在鐵基粉末注射成型中工藝，粘結(jié)劑起著十分重要的作用，它直接影響著混合、注射成形、脫脂等工序，對注射成形坯的質(zhì)量、脫脂及尺寸精度、合金成分等有很大的影響。鐵基粉末注射成型所使用的粘結(jié)劑包括熱塑性體系、熱固性體系、水溶性體系、凝膠體系及特殊體系，它們各有其優(yōu)缺點，熱塑性粘結(jié)劑體系是鐵基粉末注射成型粘結(jié)劑的主流和先導，熱固性體系粘結(jié)劑應用較少，雖然這類粘結(jié)劑的保形性好，但是脫除比較困難。在此，粘結(jié)劑采用熱塑性粘結(jié)劑，其配方為70%的石蠟和30%高密度聚乙烯。450℃以后用4℃/min的速度快速升溫至800℃后保溫45min，使粘結(jié)劑中的聚合物組份完全分解，并完成脫脂和毛坯的預燒結(jié)。

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鐵基粉末注射成型燒結(jié)

燒結(jié)在真空燒結(jié)爐中進行，真空度為0.1 Pa,

燒結(jié)過程為:開始以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。燒結(jié)溫度應盡可能穩(wěn)定，燒結(jié)溫度波動幾十攝氏度，可導致燒結(jié)密度波動10%，收縮率改變3%。由于鐵基粉末注射成型原料粉末要求很細，鐵基粉末注射成型原料粉末價格一般較高，有的甚至達到傳統(tǒng)PM粉末價格的10倍，這是目前限制鐵基粉末注射成型技術(shù)廣泛應用的一個關(guān)鍵因素，目前生產(chǎn)MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高壓水霧化法、高壓氣體霧化法等。

終產(chǎn)品的尺寸精度及機械性能:

成品零件(如圖3)，對與零件一同備制的標準試樣進行了金相分析和力學性能試驗。零件的金相組織為純奧氏體，其力學性能試驗結(jié)果:屈服強度為220 MPa，拉伸強度為510 MPa，延伸率為45%，

任取10件測得其平均密度為理論密度得98. 8%。基本達到了理論上的性能指標，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。