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    思嘉怡

    ZCMIM8年MIM金属注射成型生产经验

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    在注射成型中影响MIM制品尺寸的因素

    文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2015-11-24 10:21【

    设计合适粉末注射成型的喂料体系时,常常既要考虑注射坯的保形性,又要兼顾喂料的流动性和成型性,而这俩者通常又是互相矛盾的。具有较好的流动性性能的粘结剂对于注射坯的保形性来讲并不一定合适的,反而亦然,所以在设计喂料体系时一定要做到二者统筹兼顾


    一般而言,由于喂料的装载量直接决定着MIM产品的收缩率,所以喂料装载量越高,则MIM产品在脱脂和烧结过程中所经历的收缩就越小,则MIM产品的尺寸精度就越高,然而装载量过高同时又会导致喂料流动性或成型性的降低,从而造成注射时在坯件内部形成孔隙,在脱脂和烧结过程中因这些空隙内部气体压力的升高,会造成坯件形成裂纹;


    装载量过低也将会导致坯件在脱脂或烧结时发生塌陷等变形,因此在选取粉末和粘结剂的时候,在不降低流动性和成型性的前提下,应最大的限度提高喂料的装载量,均匀喂料的制备是获取高密度粉末注射成型产品的关键,如果喂料混合不均匀在脱脂过程中将会产生脱脂变形以及烧结收缩不均匀等缺陷,从而增加最终烧结体的尺寸偏差。


    (2)注射环节对MIM产品尺寸精密的影响

    注射是粉末注射成型过程中关键一环,它直接决定着生坯的尺寸,对MIM产品的尺寸精度控制有着重要的影响,注射时熔融喂料在模腔中能够保持稳态的流动是注射能否成功的关键,另外注射过程中,注射温度,注射压力,保压时间等对注射坯质量有着较大的影响,如果这些参数控制不当,将会产生诸如内孔,裂纹等缺陷。


    注射压力的影响主要表现在对喂料的充模速率和注射后生坯内部的残余应力方面,而对喂料的粘度影响较小,Tseng研究发现 注射时采用高的注射压力和低的注射温度,能够提高MIM产品的尺寸精度。


    注射温度的提高能够降低喂料的粘度,有利于注射稳态充模,从而提高喂料的成型性,然而注射温度的提高将会造成注射坯冷却时间的延长,增加注射环节的时间。另外高的注射温度又会导致注射坯内较多的残余应力,从而造成脱脂时不可控的裂纹缺陷等,增加后续工艺的控制难度.


    (3)脱脂对MIM产品尺寸精密的影响

    在粉末注射成型的脱脂过程中,大约占生坯体积40-50%左右的粘结剂将被脱除,如果控制不当,产品将发生开裂,翘曲等变形 相对于烧结过程来讲,脱脂过程中产生的尺寸变形不能通过后期的工艺来消除。因此如何控制脱脂产品不变形就成为影响最终尺寸精度控制的一个重要因素,脱脂方法有溶剂脱脂.热脱脂.虹吸脱脂.摧化脱脂等,如何在较低温度下较快脱去粘结剂中的小部分高熔点组元或大部分低熔点组元,并控制制品的变形和尺寸,是各种脱脂技术的核心。


    热脱脂和溶剂脱脂最为常用,热脱脂时由于粘结剂组分受热软化,坯块在重力和热应力的作用下易产生粘性流动变形,所以脱脂速度较慢,溶剂脱脂可以在液体溶剂或溶剂蒸气中进行,脱脂温度低时粘结剂中高熔点组元还未软化,避免了热脱脂的变形现象,而且碳不会损失,但有些情况下溶剂溶胀会使脱脂坯增厚。对2种脱脂进行了比较,热脱脂产生月3%的收缩率,侵入式溶剂脱脂收缩率约为2%,溶剂蒸气脱脂收缩率约为1%,脱脂方式不同影响脱脂的尺寸精度,但烧结后不同脱脂方式的产品尺寸差别很小,目前应用最为广泛的仍然是热脱脂反法,另一方面要严格观测生坯在升温过程中的重要变化情况找出喂料中粘结剂的剧烈热分解温度,制定出最佳的脱脂工艺曲线。


    (4)烧结对MIM产品尺寸精度的影响


    烧结是粉末注射成型的最后一道工序,也是产品实现致密化的主要阶段,在这一过程中,产品将会发生大约16-18%的收缩率,因此对尺寸精度的控制来说格外重要。在烧结过程中,影响尺寸精度的另外一个因素是尺寸变化的不均匀性,

    此文关键字:MIM MIM产品 粉末注射成型
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