粉末注射成型技術(shù)

粉末注射成形概述

　　粉末注射成形（Powder Injection Molding，PIM）由金屬粉末注射成形（Metal Injection Molding，MIM）與陶瓷粉末注射成形（Ceramics Injection Molding，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)劑混合成均勻的喂料，經(jīng)制粒后再注射成形，獲得成形坯（Green Part），再經(jīng)過(guò)脫脂處理后燒結(jié)致密化成為最終成品（White Part）。

粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)

　　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；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(guò)硬、過(guò)脆、難以切削的材料或原料鑄造時(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(jiǎn)單，可連續(xù)大批量規(guī)模化生產(chǎn)。生產(chǎn)過(guò)程無(wú)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)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(zhǎng)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(guò)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Ra 0.80～1.6μm，精度高，一般無(wú)需后續(xù)加工。