粉末注射成型技術(shù)特點(diǎn)
粉末注射成形(Powder Injection Molding,PIM)由金屬粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)與陶瓷粉末注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)兩部分組成,它是一種新的金屬、陶瓷零部件制備技術(shù),它是將塑料注射成形技術(shù)引入到粉末冶金領(lǐng)域而形成的一種全新的零部件加工技術(shù)。
粉末注射成形(Powder Injection Molding,PIM)由金屬粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)與陶瓷粉末注射成形(Ceramics Injection Molding,CIM)兩部分組成,它是一種新的金屬、陶瓷零部件制備技術(shù),它是將塑料注射成形技術(shù)引入到粉末冶金領(lǐng)域而形成的一種全新的零部件加工技術(shù)。 MIM的基本工藝步驟是:首先選取符合MIM要求的金屬粉末和黏結(jié)劑,然后在一定溫度下采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒎勰┖宛そY(jié)劑混合成均勻的喂料,經(jīng)制粒后再注射成形,獲得成形坯(Green Part),再經(jīng)過脫脂處理后燒結(jié)致密化成為最終成品(White Part)。
粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)
1、與傳統(tǒng)的機(jī)械加工、精密鑄造相比,制品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)更均勻;與傳統(tǒng)粉末冶金壓制∕燒結(jié)相比,產(chǎn)品性能更優(yōu)異,產(chǎn)品尺寸精度高,表面光潔度好,不必進(jìn)行再加工或只需少量精加工。金屬注射成形工藝可直接成形薄壁結(jié)構(gòu)件,制品形狀已能接近或達(dá)到最終產(chǎn)品要求,零件尺寸公差一般保持在±0.10%~±0.30%水平,特別對(duì)于降低難以進(jìn)行機(jī)械加工的硬質(zhì)合金的加工成本、減少貴重金屬的加工損失尤其具有重要意義。
2、零部件幾何形狀的自由度高,制件各部分密度均勻、尺寸精度高,適于制造幾何形狀復(fù)雜、精度密高及具有特殊要求的小型零件(0.2~200g)。
3、合金化靈活性好,對(duì)于過硬、過脆、難以切削的材料或原料鑄造時(shí)有偏析或污染的零件,可降低制造成本。
4、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠,制品的相對(duì)密度可達(dá)95%~100%,可進(jìn)行滲碳、淬火、回火等熱處理。
5、適用材料范圍寬,應(yīng)用領(lǐng)域廣,原材料利用率高,生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,工序簡(jiǎn)單,可連續(xù)大批量規(guī)模化生產(chǎn)。生產(chǎn)過程無污染,為清潔工藝生產(chǎn)。MIM技術(shù)使用的模具,其壽命與塑料注射成形模具相似。由于使用金屬模具,MIM適于零件的大批量生產(chǎn);由于利用注射機(jī)成形產(chǎn)品毛坯,極大地提高了生產(chǎn)效率,降低了成本,而且注射成形產(chǎn)品一致性好、重復(fù)性好,從而為大批量和規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)提供了保證,再者一模多腔可進(jìn)一步提高效率和降低毛坯的成形成本。
6、制品微觀組織均勻,密度高,產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度、伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能高,耐磨性好,耐疲勞,組織均勻,性能好。在粉末冶金壓制過程中,由于模壁與粉末以及粉末與粉末之間的摩擦力,使得壓制壓力分布不均勻,也就導(dǎo)致了壓制毛坯在微觀組織的不均勻、材料致密性差、密度低,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的力學(xué)性能;而MIM是一種流體成形工藝,粘結(jié)劑的存在保證了粉末均勻排布,從而可消除毛坯微觀組織的不均勻,進(jìn)而使燒結(jié)制品密度接近材料的理論密度,從而使強(qiáng)度增加、韌性加強(qiáng),延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性得到改善,綜合性能提高。能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷等零部件,產(chǎn)品成本低,光潔度好,表面粗糙度可達(dá)到Ra 0.80~1.6μm,精度高,一般無需后續(xù)加工。