粉末注射成型(PIM)聯(lián)合了注射成型的工藝上風和金屬、陶瓷的出眾物理性能，正在敏捷成為一種陶瓷和粉末金屬的新型生產(chǎn)技巧，用于需要高產(chǎn)量、高性能、低本錢和復雜外形的場合。

　　粉末注射工藝中，按配方斷定的金屬或陶瓷粉末與聚合物粘結劑混雜，注射到模具里，形成所需外形(生坯)。與傳統(tǒng)注射成型和高壓模鑄類似。成型后，粘結劑被脫除，得到的成坯經(jīng)過燒結，使粉末顆粒之間產(chǎn)生冶金聯(lián)合，賦予終極制品所需的機械和物理性能。

　　各種粉末注射成型工藝得到的零件

　　混料

　　常用粉末有不銹鋼、氧化鋁、鐵、硅酸鹽、氧化鋯和氮化硅。粘結劑通常以熱塑性樹脂為基礎，如蠟或聚乙烯，但纖維素、凍膠、硅烷、水和各種無機基質(zhì)也經(jīng)常應用。粘結劑通常包含兩、三種組分：熱塑性樹脂，用于潤滑、粘度把持、增加浸潤和脫出的添加劑。

　　成型

　　與傳統(tǒng)聚合物注射成型基礎類似，但成型尺寸要超過設計尺寸，以補償燒結壓縮。成型時，粒料加熱到150到200℃，注進模具中，根據(jù)制品尺寸和實際配方不同，注射壓力在35到140MPa之間，注射周期為30到60秒。模具既可以加熱以把持混雜物粘度，也可以保持為室溫以利于冷卻。成型結束階段，成型的生坯有石墨狀較高的堅實度，適于通過頂出桿或脫模環(huán)從模具中主動頂出。

　　除粘結劑

　　請求在最短的時間內(nèi)將粘結劑脫除，且對壓塊的影響最小。該步工藝是粉末注射工藝中最關鍵的一步。脫除方法有三種：熱脫除、催化型粘結劑脫除劑、或溶劑抽提。脫除工藝中，有大約30到98%的粘結劑被除往，這一過程需時較長。脫除后，所得壓塊稱為“成坯”。

　　燒結

　　工藝的最后一個步驟是燒結，經(jīng)過該熱處理過程使顆粒聯(lián)合成為實體。燒結過程中，成型制品內(nèi)的顆粒間隙打消，導致明顯壓縮(通常在10到20%數(shù)目級)。同時，成品密度可達到大約97%，這時其機械性能與用其他方法生產(chǎn)的制品相比，即使有差別，也非常小。

　　工藝長處

　　◆和傳統(tǒng)金屬和陶瓷加工方法相比，下降生產(chǎn)本錢20到40%

　　◆是一種尺寸公差把持良好，基礎不需要二次加工的干凈成型工藝

　　◆能生產(chǎn)復雜外形和幾何特點的制品

　　◆通過應用注射成型和主動化生產(chǎn)技巧獲得高生產(chǎn)效率

　　◆制品機械性能與鑄造材料幾乎相當

　　工藝毛病

　　◆制品尺寸和厚度受到限制

　　制品越大，昂貴的原材料在總本錢中所占比例越大。截面越厚，粘結劑脫除所需時間越長，使工藝本錢變高。目前壁厚的限制大約是30mm。

　　◆體積壓縮和厚度均勻性難于把持

　　“生坯”中含有大批體積分數(shù)的粘結劑(多達50%)，導致燒結過程中壓縮明顯。把持壓縮過程是對燒結工藝的重要請求。壁厚的變更會造成燒結中壓縮不均勻，增加了尺寸把持的難度。均勻的壁厚對于避免變形、內(nèi)應力、空洞、裂紋和凹痕是至關重要的。
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