金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding Technology,简称MIM)是将现代塑料注射成型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型技术。
其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用注射成形机注入模腔内固化成形,金属粉末注射成型技术,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,后经烧结致密化得到终产品。
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与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、及航空航天等工业领域。因此,国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
金属粉末注射成型烧结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℃,乳山金属粉末注射成型,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,铁基粉末注射成型,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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金聚金属粉末注射成型对原料粉末要求较高,粉末的选择要有利于混炼、注射成形、脱脂和烧结,而这往往是相互矛盾的,金属粉末注射成型厂,对金属粉末注射成型原料粉末的研究包括:粉末形状、粒度和粒度组成、比表面等。
由于金属粉末注射成型原料粉末要求很细,金属粉末注射成型原料粉末价格一般较高,有的甚至达到传统PM粉末价格的10倍,这是目前限制金属粉末注射成型技术广泛应用的一个关键因素,目前生产MIM用原料粉末的方法主要有羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法等。
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