粉體百科：金屬粉末注射成型工藝

金屬粉末注射成型是在傳統(tǒng)的注射成型和粉末冶金工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的注射成型工藝。金屬粉末注射成型技術(shù)在制造具有復(fù)雜形狀、均勻組織結(jié)構(gòu)和高性能、高強度、高精度的近凈型產(chǎn)品方面展示了獨特的優(yōu)勢。

金屬粉末的制取

金屬粉末注射成型對原料粉末的要求較高，包括粉末的形貌、粒度、粒度組成、比表面、松裝密度等。金屬粉末注射成型用原料粉末的方法主要有羥基法和霧化法兩種，金屬粉末注射成型對原料粉末要求很細(xì)，故金屬粉末注射成型要求很高。

粘結(jié)劑

粘結(jié)劑在金屬注射成型技術(shù)中起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用。只有加入一定量的粘結(jié)劑后，粉末才具有一定的流動性以適合于注射成型。成型后，粘結(jié)劑又起著保持制品形狀的作用。

金屬粉末注射成型對粘結(jié)劑的要求包括：與粉末接觸角小，粘附力強；不與粉末發(fā)生兩相分離現(xiàn)象；冷卻后應(yīng)有一定的強度；脫脂時，不會導(dǎo)致生坯開裂、鼓泡等嚴(yán)重缺陷；純粘結(jié)劑在注射溫度下的粘度應(yīng)小于0.1Pa·s。

混煉

混煉就是在一定裝置和一定溫度下，將原料粉末及粘結(jié)劑進(jìn)行混合并充分有效地攪拌，使其均勻化并符合注射要求的過程。由于喂料的性質(zhì)決定了最終產(chǎn)品的性能，所以，混煉這一工藝步驟變得非常重要，這將涉及到粘結(jié)劑和粉末加入的方式和順序，混煉的溫度，混煉裝置特性等多種因素，最終評價混煉工藝性好壞的一個重要指標(biāo)就是所得到的喂料的均勻性和一致性。

常用的混煉裝置有雙螺旋擠出機、乙型葉輪混料機、單螺旋擠出機、柱塞式擠出機、雙行星擠出機、雙凸輪混料機等。

注射成型

在粉末注射成型工藝中，注射成型是決定生產(chǎn)合格生坯的一道重要工序?；炝显谧⑸涑尚蜋C里通過螺桿攪拌加熱，通過注塑機送料系統(tǒng)將塑化后的混合物注入模腔，并保壓以補償冷卻收縮。當(dāng)冷卻固化后，零件具有足夠的強度后，打開模具，用頂針將零件頂出，獲得生坯。

脫脂

脫脂就是采用適當(dāng)方法，使成型坯中的粘結(jié)劑得以全部去除的過程。脫脂的基本方法有2種：溶劑萃取法和熱分解法。評價各種脫脂技術(shù)最重要的指標(biāo)是脫脂時間。另外脫脂時，若能避免液相的生成，則可有效控制生坯的變形，保證燒結(jié)后的尺寸精度。

燒結(jié)

燒結(jié)是粉末冶金的一個重要環(huán)節(jié)，同時也是金屬粉末注射成型工藝的最后一道工序。通過燒結(jié)，使得金屬粉末注射成型產(chǎn)品達(dá)到全致密或接近全致密化在燒結(jié)階段，必須對燒結(jié)溫度的變化進(jìn)行控制，以獲得高密度的金屬零件，避免產(chǎn)生任何表面裂紋，而零件又能保持原有的形狀并具有相同的尺寸收縮率。為了保證控制溫度的變化，燒結(jié)過程采用在能準(zhǔn)確控制加熱溫度的真空爐中進(jìn)行。

參考資料：
黃詩君等.金屬粉末注射成型工藝
熊運昌等.金屬粉末注射成型技術(shù)及應(yīng)用
韓波等.粉末注射成型工藝及其特點