金属粉末注射成形关键工艺与模具设计c一.pdfVIP

维普资讯 (模具工程)2004．NO．12／总343／5期 摘 要：本文较全面地介绍了金属粉末注射成形技术的概念、工艺流程、关键工艺、技术特点及主要应用领 域。目前，金属粉末注射成形大多采用传统的聚合物电加热螺杆塑化注射成形机进行注射成形。这种传统的 往复螺杆 ～ 线式塑化注射装置会造成粉末一聚合物粘结剂混合料在塑化混炼时产生不均匀现象。影响 最终制品的质量。为提高均匀性需较长的塑化时间，这又造成混合料温度升高，多组元粘结剂中的低熔点部 分发生分解以及造成粉末的氧化污染等，本文提出一种 “粉末电磁动态注射成形技术”的新概念。另外，由 于金属粉末 一聚合物粘结剂混合料的导热性比全塑料的要高，而流动性比全塑料的要差，故其模具设计与 传统的塑料模具设计相比，也具有一定的特殊性。 关键词：金属粉末，注射成形，振动力场，模具设计 德 国Willkommen公司的BOY50T2型成形机 TheKeyProcessandMouldDesignofMetalPowderInjectionMolding 金属粉末注射成形关键工艺与模具设计c一 刘斌 何亮 瞿金平 (华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心 510640) 一 概述 特种功能材料和极限条件下工作材料、各种形状复杂 复杂金属零部件的传统制备方法主要有如下几 的异型件的有效途径。近年来，粉末冶金技术最引人 种： 注 目的进展，莫过于粉末注射成形迅速实现产业化， 1．铸造 +热加工+冷加工+机加工； 并取得突破性进展。 2．精密铸造； 金属粉末注射成形 (MetalPowderInjectionMold— 3．压制 ／烧结+机加工； ing，MIM)是将聚合物注射成形的思想引入粉末冶金领 4．粉末冶金。 域而产生的一种新型复杂精细零部件制备方法 ，是一 粉末冶金以少无切削的特点越来越受到重视 ，并 种将传统粉末冶金成形技术与塑料注射技术相结合 逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理 的新型成形技术。 论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发 众所周知，塑料注射成型技术能以低廉的生产成 展了其原有的传统特点(如少无切削、少无偏析、均匀 本 ，高效地生产各种复杂形状的制品，但制品的强度 细晶、低耗、节能、节材、金属 一非金属及金属高分子 不高，从而使应用范围受到了极大的制约。为了改善 复合等)，而且已发展成为制取各种高性能结构材料、 这一缺陷，提高制品的各种性能，在塑料中添加金属 维普资讯 (模具工程2004．NO．1／2总34／35期 或陶瓷粉末，从而得到强度较高、耐磨性好的制品或 二 技术特点及优势 零部件。近年来，这一尝试已发展成为最大限度地提 作为传统粉末冶金成形技术的发展，金属粉末注 高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除 射成形技术可以制造前者无法制造的零部件，从而拓 去粘结剂并使成型坯件致密化 ，进而得到强度较高、 宽了粉末冶金技术的应用领域。 耐磨性好的金属零部件，这便是金属粉末注射成形技 (1)与传统粉末冶金成形技术相比，金属粉末注 术。金属粉末注射成形技术在制造具有复杂形状、均