山东金聚粉末冶金有限公司

金属粉末注射成型工艺的特点

金属粉末注射成型工艺与其它加工工艺的对比

金属粉末注射成型使用的原料粉末粒径在2-15μm，而传统粉末冶金的原粉粉末粒径大多在50-100μm。金属粉末注射成型工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末钨铜合金注射产品。金属粉末注射成型工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，而形状上自由度高是传统粉末冶金所不能达到的。传统粉末冶金限于模具的强度和填充密度，形状大多为二维圆柱型。

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传统机械加工法、近来靠自动化而提升其加工能力，在效果和精度上有极大的进步，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)来完成零件形状的方式。机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法不锈钢注射产品，但是因为材料的有效利用率低，且其形状的完成受限于设备与刀具、有些零件无法用机械加工完成。相反，金聚金属粉末注射成型可以有效利用材料，不受限制，对于小型、高难度形状的精密零件的制造，金聚金属粉末注射成型工艺比较机械加工而言，其成本较低且，具有很强的竞争力。

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在压制过程中由于模壁与粉末以及粉末与粉末之间的摩擦力，使得压制压力分布非常不均匀，也就导致了压制毛坯在微观组织上的不均匀，这样就会造成压制粉末冶金件在烧结过程中收缩不均匀，因此不得不降结温度以减少这种效应，从而使制品孔隙度大、材料致密性差、密度低，严重影响制品的机械性能。

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反之注射成型工艺是一种流体成型工艺，粘接剂的存在保障了粉末的均匀排布从而可消除毛坯微观组织上的不均匀，进而使烧结制品密度可达到其材料的理论密度。一般情况下压制产品的密度高只能达到理论密度的85%。制品高的致密性可使强度增加、韧性加强，延展性、导电导热性得到改善、提高磁性能。，易于实现大批量和规模化生产。

混炼工序是将金属粉末与粘结剂混合均匀的过程,只有当喂料混合均匀无相分离时才能在注射后得到均匀的坯块,并终得到尺寸一致的产品。注射成形是指喂料通过注射机喷嘴注射到模腔中成形的过程,均匀的注射成形坯才能保证后续工序尺寸的稳定。脱脂是将粘结剂除去并产生少量预烧结的过程。烧结是金属粉末注射成型中后一道工序,由于致密化过程的产生,会出现16%~18%的

线收缩,并且尺寸变化很大。为了获得所需的性能,烧结时需控制烧结体密度、

杂质含量及组织,因为其组织、密度的改变势必会影响到产品的尺寸及精度。

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脱脂方法采用热脱脂，热脱脂工艺要根据粘结剂组元的热分解特性合理确定，同时还要防止因为脱脂速度过快，使脱脂坯产生鼓泡、开裂等缺陷。由于不锈钢粉对含碳量十分敏感，因此要选择还原性气氛，防止因粘结剂分解而产生残碳，在室温到200℃的温度区内主要为石蜡的分解，本工艺过程中粘结剂中石蜡为主要的组份，因此为了成功脱除石蜡，加温速度一般要低于1℃/min。本工艺的脱脂炉内是氢气气氛，脱脂温度为200℃以下以0.8℃/min的加热速度升温，待温度达到200℃时保温1.5 h，然后以1.5℃/min的速度升至450℃保温h，以脱去粘结剂的聚合物组元高密度聚乙烯，并形成连通孔。450℃以后用4℃/min的速度快速升温至800℃后保温45 min，使粘结剂中的聚合物组份完全分解，并完成脱脂和毛坯的预烧结。

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