山东金聚粉末冶金有限公司

注射成型制品的性能与成本分析

金聚不锈钢注射产品工艺采用微米级细粉末，既能加速烧结收缩，有助于提高材料的力学性能，延长材料的疲劳寿命，又能改善耐、抗应力腐蚀及磁性能。

技术应用领域

1.计算机及其辅助设施：如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件；

2.工具：如钻头、刀头、喷嘴、枪钻、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手、电工工具，手工具等；

3.家用器具：如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、珠宝链环、圆珠笔卡箍、刃具刀头等零部件；

4.机械用零件：如牙矫形架、剪刀、镊子；

5.零件：尾翼、零件、弹头、药型罩、引信用零件；

6.电器用零件：电子封装钨合金注射产品，微型马达、电子零件、传感器件；

7.机械用零件：如松棉机、纺织机、卷边机、办公机械等；

8.汽车船舶用零件：如离合器内环、拔叉套、分配器套、汽门导管、同步毂、安全气囊件等金属粉末注射成型。

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金属注射成型（Metal Injection Molding，MIM）是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。

其基本工艺过程是：将各种微细金属粉末（一般小于20μm）按一定的比例与预设粘结剂，制成具有流变特性的喂料，通过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯，毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后，即可得到各种金属零部件。

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粉末注射成形工艺流程,主要由粉末和粘接剂的混合、注射成形、脱脂和烧结等工序组成。其基本过程是将金属粉末与粘结剂混合均匀,制成注射料铁基注射产品,接着在注射机上成形,然后除去粘结剂(脱脂),终烧结成接近全致密的产品,终零件的精度要求决定是否进一步进行精密切削加工。其中注射成形是金属粉末注射成形工艺中的一道关键工序。在注射成形过程中将粉末与粘结剂的混合物(简称为喂料)加热到1600C左右时,使喂料成为可流动的熔体状态,此时粘结剂充当金属粉末载体将粉末载入到各种形状的模腔中成形。

塑料注射成形只需要一道成形工序而不需要经过烧结,而粉末注射成形概念是指其中的所有工序。因此粉末注射成形是指混合、成形、脱脂和烧结的全过程,而不像塑料注射成形只有一道工序。

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    注射成形是金属粉末注射成形工艺中的一个关键环节,它采用和塑料注射成形完全一样的设备,它主要由注射装置、锁模装置和温度控制系统等组成。注射成形过程包括填充、保压、冷却三个阶段。填充阶段由注射机螺杆向前移动并推动熔体从料筒的喷嘴依次进入模具的主流道、分流道、浇口、模腔,一模四腔的浇注系统和模腔。

在填充结束后进入保压阶段,完成因熔体冷却收缩的保压补缩;在保压的同时,喂料中的热量通过模具散发出去,伴随着冷却阶段。模腔中的熔体固化后,温度减到脱模温度,开模取出已硬化的成形坯,然后开始新一轮循环。

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烧结在真空烧结炉中进行，真空度为0.1 Pa,

烧结过程为:开始以4℃/min的升温速度升至1000℃，保温45 min，再以6 ℃/min快速升至烧结温度1 380 ±10(℃)，保温45 min,然后随炉冷却至常温。烧结温度应尽可能稳定，烧结温度波动几十摄氏度，可导致烧结密度波动10%，收缩率改变3%。

终产品的尺寸精度及机械性能:

成品零件(如图3)，对与零件一同备制的标准试样进行了金相分析和力学性能试验。零件的金相组织为纯奥氏体，其力学性能试验结果:屈服强度为220 MPa，拉伸强度为510 MPa，延伸率为45%，

任取10件测得其平均密度为理论密度得98. 8%。基本达到了理论上的性能指标，满足使用要求。结构及尺寸均满足精度要求，不需要加工处理。

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