金属粉末注射成型工艺概论详解.doc

新疆农业大学机械交通学院 2015-2016 学年 一学期 《 金属工艺学 》课程论文 2015 年 12 月 班级 机制136 学号 220150038 姓名 侯文娜 开课学院 机械交通学院 任课教师 高泽斌 成绩__________ 论文题目：金属粉末注射成型工艺概论 论文要求： 1、根据所选择题目，选择一个点展开分析和讨论，包括基本原理、可能存在的缺点和改善措施、可能的应用前景等。2、可以使用文字叙述，也可以列出表格或者图像表达。3、要求有基本的结论。4、论文结构包括：题目，摘要，关键词，前言（引言），主题，结论，参考文献等。5、自己组织语言表述自己的观点，切不可人云亦云、抄袭现有文献资料；课程论文内容要体现出学生的独立思考能力和一定的创新性。6、字数3000-5000字，主要文献10-20篇。 教师评语： 教师签字： 年 月 日 金属粉末注射成型工艺概论 作者：侯文娜 指导老师:高泽斌 摘要：金属注射成形时一种从塑料注射成形行业中引申出来的新型粉末冶金近净成型技术，这种新的粉末冶金成型方法称作金属注射成型。 关键词：金属粉末注射成型 一：金属粉末注射成型的概念和原理、 粉末冶金不仅是一种材料制造技术，而且其本身包含着材料的加工和处理，它以少无切削的特点越来越受到重视，并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点（如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属非金属及金属高分子复合等），而且已发展成为支取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件工作材料、各种形状复异型件的有效途径。近年来，粉末冶金技术最引人注目的发展，莫过于粉末注射成型（MIN）迅速实现产业化，并取得突破性进展。 金属注射成型（Metal injection Molding）m；从理论上讲，粉末颗粒越细，比表面积也越大，颗粒之间的内聚力也越大，易于成型和烧结。而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗粉末。粉末的选择要有利于混炼、注射形成、脱脂和烧结，而这往往是互相矛盾的，对于MIM的原料粉末要求很细，MIM原料粉末价格一般较高，有的升值达到传统PM粉末价格的10倍，这是目前限制MIM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超高压水雾化法、高压气体雾化法等。 2.2粘接剂；粘接剂是MIM技术的核心，在MIM中粘接剂具有增强流动性以合适注射成形和位置坯块形状这两个最基本的职能，此外它还应具有易于脱除、无污染、无毒性、成本合理等特点，为此出现了各种各样的粘接剂，近年来整逐渐从单凭经验选择向根据对脱脂方法及对粘接剂功能的要求，有针对性地设计粘接剂体系的发展方向。粘接剂一般是由低分子组元与高分子组元再加上一些必要的添加剂构成。低分子组元粘度低，流动性好，易脱去；高分子组元粘度高，强度高，保持成型坯强度。二者适当比例搭配以获得高的粉末装载量，最终得到高精度和高均匀性的产品。通常采用的粘接剂组要有：热塑性体系（石蜡基、油基和热塑性聚合物基）、凝胶体系、热固性体系和水溶性体系。 2.3混炼；混炼是将金属粉末与粘结剂混合得到均匀喂料的过程。由于喂料的性质决定了最终注射成形产品的性能，所以混炼这一工艺步骤非常重要。这牵涉 粘结剂和粉末加入的方式和顺序、混炼温度、混炼装置的特性等多种因素。这一工艺步骤目前已知停留在依靠经验摸索的水平上，最终评价混炼工艺好坏的一个重要指标就是所得到喂料的均匀和一致性。MIM喂料的混合是在热效应和剪切力的联合作用下完成的。混料温度不能太高，否则粘结剂可能发生分解或者由于粘度太低而发生粉末和粘结剂两相分离现象，至于剪切力的大小则依据混料方式的不用而变化。MIM常用的混料装置有双螺旋挤出机、Z形叶轮混料机、单螺旋桨挤出机、柱塞式挤出机、双行星婚恋及、双凸轮混料机等，这些混料装置都适合于制备粘度在1-1000Pa?s范围内的混合料。混炼的方法一般是先加入高熔点组元熔化，然后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉末。这样能防止低溶点组元的气化或者分解，分批加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩激增，减少设备损失。对于不同粒度粉末搭配时的加料方式，日本专利介绍：现将较粗的15-40μm水雾化粉加入粘结剂中，然后加入5-15μm粉，最后加入粉度≦5μm粉。这样得到的最终产品的收缩变化很少为了在粉末周围均匀涂覆一层粘接剂，还可以将金属粉末直接加入高熔点组元中，再加入低熔点组元，最后去除空气即可。如Anwar将PMIMA悬浮液直