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1、PIM粉末注射成形概述:???注射成型車間連續(xù)燒結(jié)爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖真空燒結(jié)爐粉末注射成形(PowderInjectionMolding,PIM)由金屬粉末注射成形(MetalInjectionMolding,MIM)與陶瓷粉末注射成形(CeramicsInjectionMolding,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
2、的喂料,經(jīng)制粒后再注射成形,獲得成形坯(GreenPart),再經(jīng)過脫脂處理后燒結(jié)致密化成為最終成品(WhitePart)。粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn):粉末注射成形能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬、陶瓷零部件。該工藝技術(shù)利用注射方法,保證物料充滿模具型腔,也就保證了零件高復(fù)雜結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。以往在傳統(tǒng)加工技術(shù)中,對(duì)于復(fù)雜的零件,通常是先分別制作出單個(gè)零件,然后再組裝;而在使用PIM技術(shù)時(shí),可以考慮整合成完整的單一零件,這樣大大減少了生產(chǎn)步驟,簡化了加工程序。???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
3、;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
4、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,工序簡單,可連續(xù)大批量規(guī)?;a(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)
5、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
6、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Ra0.80~1.6μm,精度高,一般無需后續(xù)加工。?MIM技術(shù)的特色:???與傳統(tǒng)工藝相比,MIM技術(shù)具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn),其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。下圖1與下表1、表2所示為MIM和其他金屬加工方法的比較,其中圖1表明了各種加工方法與零部件產(chǎn)量和復(fù)雜程度的關(guān)系。首先將固體金屬或陶瓷粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練后得到喂料,經(jīng)制粒后
7、在加熱塑化狀態(tài)下(約150℃)用注塑成形機(jī)把喂料注入模腔內(nèi)固化成形得到注射成形坯,然后用化學(xué)或熱分解的方法將注射坯中的粘結(jié)劑脫除,最后經(jīng)真空爐或氣氛爐將產(chǎn)品燒結(jié)致密化,對(duì)部分需要后處理的產(chǎn)品再進(jìn)行后工序處理,得到最終形狀和性能的產(chǎn)品。藝流程:粉末混煉制粒注射成形脫脂燒結(jié)后處理產(chǎn)品粘結(jié)劑?工藝說明:使用的原料粉末通常在1--20微米;低的注射壓力,一般不大于1000psi;低的模注射溫度,大約150C;從注射胚到燒結(jié)胚尺寸收縮達(dá)到約20%;最終產(chǎn)品密度達(dá)到理論密度的95%-100%;?粉末注射成型產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則壁厚均勻;燒結(jié)支撐;拐
8、角避免尖角,圓弧過渡;可設(shè)計(jì)孔,槽;可設(shè)計(jì)內(nèi)凹和下陷;可設(shè)計(jì)螺紋;考慮加強(qiáng)筋和連接壁;可設(shè)計(jì)滾花,印字,刻商標(biāo);選擇進(jìn)料口形狀和位置;注意凹坑和熔接痕;表面涂層或電鍍;熱處理;二次加工;表面處理(百種表面處理外觀效果)設(shè)備介紹?精細(xì)拋光機(jī)IMG_2966IMG_