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1、金属粉末注塑模具设计,1.金属粉末注塑模具的基本介绍,金属粉末注射成型技术(Metal Powder ction Molding，简称MIM)是将现代塑料注射成形技术引入粉末。 金属粉末注射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物，利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能
2、低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。工艺流程粘结剂混炼注射成形脱脂烧结后处理粉末金属粉末,金属粉末注塑成型结合了注塑成型的成性优势与金属出众的物理性能。他正在迅速成为一种金属粉末的新型生产技术，用于需要高产量、高性能、低成本和复杂形状的场合。,金属粉末注塑的适用范围,各种汽车、电子、电脑外围设备、医疗、工业、军事和航空部件。 汽车应用包括涡轮增压器、刹车和点火部件，以及氧传感器。,金属粉末注塑模具的工艺过程,混料 成型 除黏结剂和烧结 烧结后处理,金属粉末注塑机结构示意图,注塑机外观模型,1.混料,把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起，使
3、各种原料成为注射成型用混合料。混合料的均匀程度直接影响其流动性，因而影响注射成型工艺参数，以至最终材料的密度及其它性能。注射成形本步工艺过程与塑料注射成型工艺过程在原理上是一致的，其设备条件也基本相同。在注射成型过程中，混合料在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料，并在适当的注射压力下主入模具中，成型出毛坯。注射成型的毛坯的微观上应均匀一致，从而使制品在烧结过程中均匀收缩。,决定混料属性的五大因素,粉末特征 黏结剂组成 粉末黏结比例 混合方法和造粒技术,粉末介 绍,金属粉末注塑机设备及工艺流程图,粉末选用,金属粉末颗粒尺寸一般在0.520m；从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和
4、烧结。而传统的粉末冶金工艺则采用大于40m的较粗的粉末。有机胶粘剂 有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料在注射机料筒中加热具有流变性和润滑性，也就是说带动粉末流动的载体。因此，粘接剂的选择是整个粉末的载体。因此，粘拉选择是整个粉末注射成型的关键。,粉末的性能,粉末的性能对成形和烧结以及产品质量有照重要影响。 粉末的化学成分 粉末的物理性能 粉末的工艺性能,粉末成型的预处理,退火 筛选 混合,黏结剂的组分,黏结剂通常包括两种组分：热塑性 塑料和用于润滑、控制黏度、增 浸润和脱除的添加剂。,2.成形,金属粉末注塑成形除成型尺寸要超过设 计尺寸以补偿烧结收缩外，其它与传统 聚合物注塑成形基本相
5、似。 在成形阶段，原料拉料被加热到 150200并注入到模具中，根据制品尺 寸和实际成形配方不同，注射压力 35140MPa，周期时间为3060s。,在周期的结束阶段，成形部 （所谓的“生呸”）有石墨状的较 高的坚实度，适用于通过推出杆 或脱模环从模具中自动推出。,金属粉末零部件成型示意图,3.脱除黏结剂,脱除黏结剂的主要目标是在最短 的时间内将黏结剂脱除，而对压 块的影响最小。,1.用量少，用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性； 2.不反应，在去除粘接剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应； 3.易去除，在制品内不残留碳。,脱除黏结剂的方法,黏结剂热脱除方法 催化型黏结剂脱除剂 溶剂抽提方
6、法,4.烧结,烧结是在低于基体金属熔点的温度 下加热、保温，粉末颗粒间产生扩 散、固溶、化合和熔接，致使塑件 收缩并强化。,烧结的分类,固相烧结 液相烧结,5.烧结后处理,烧结后处理有：整形与复压， 机械加工，热处理，浸油、浸 塑与电镀等。,6.金属粉末注塑模具的优缺点,优点,和传统金属加工方法相比，金属粉末注塑成形工艺降低生产成本20%40%。 金属粉末成型工艺是一种具有良好尺寸公差控制，并且基本不需要二次加工的净成型工艺技术。 金属粉末注塑成形工艺能够生产出复杂形状和几何特征的制品。 金属粉末注塑成形工艺通过使用注塑成型和自动化生产技术获得高生产效率。 金属粉末注塑成形工艺制品机械性能与锻造材料几乎相当。,缺点,制品尺寸和厚度受到限制。 体积收缩和厚度均匀性控制难度大。,
