ylg060net永利娱高今日说说金属注射成型有哪些核心工艺

核心工艺一：喂料制备——实现“粉-胶”均匀融合

喂料制备是将金属粉末与粘结剂混合均匀，形成具有稳定流动性的“可注射料”，具体操作与要点如下：

1. 混合配比：根据产品需求，按重量比将金属粉末（占比60-90%）与粘结剂（占比10-40%）投入混合设备，粉末占比越高，后续产品致密度越高，但流动性会下降，需精准平衡。
2. 混合工艺：采用高温剪切混合机，在120-200℃的温度下，以特定转速（50-200r/min）搅拌1-3小时。高温使粘结剂熔融，剪切力确保粘结剂均匀包裹每一颗金属粉末，避免出现粉末团聚或粘结剂分布不均的问题。
3. 造粒处理：混合后的物料经冷却后，通过造粒机切成粒径2-5mm的颗粒状喂料，便于后续注射成型时的输送和熔融，同时保证喂料流动性的一致性。

关键质量控制点：喂料的均匀性，可通过显微镜观察粉末包裹状态，或检测喂料的密度波动值（波动需≤±1%）。

核心工艺二：注射成型——将喂料转化为“坯体雏形”

此步骤借鉴塑料注射成型原理，将喂料注入精密模具，冷却后获得与最终产品形状一致的“注射坯”，具体流程如下：

1. 模具准备：根据产品三维图纸制作精密模具，模具型腔需预留后续脱脂和烧结的收缩量（通常10-25%），模具精度直接决定注射坯的尺寸精度，一般模具公差需控制在±0.005mm以内。
2. 喂料熔融：将造粒后的喂料投入注射成型机的料筒，料筒分三段加热（前段、中段、后段），温度梯度控制在120-200℃，使喂料逐步熔融成均匀的粘稠流体，避免局部过热导致粘结剂分解。
3. 高压注射：通过注射螺杆施加50-200MPa的高压，将熔融喂料快速注入模具型腔，确保喂料充满型腔的每一个细节（如细孔、薄壁），注射速度需精准控制（5-50mm/s），过快易产生气泡，过慢易出现缺料。
4. 冷却脱模：喂料在模具型腔内冷却凝固（冷却时间10-60秒，根据产品厚度调整），待完全固化后，模具开模，顶出机构将注射坯取出。

常见缺陷及规避：缺料（提升注射压力、优化模具浇口设计）、飞边（降低注射压力、调整模具间隙）、气泡（提高料筒温度、提前干燥喂料）。

核心工艺三：脱脂——去除坯体中的粘结剂

注射坯中含有大量粘结剂，若直接烧结，粘结剂快速分解产生的气体将导致坯体开裂、变形，因此需通过脱脂工艺逐步去除粘结剂，获得“多孔脱脂坯”，具体流程与方式如下：

1. 脱脂方式选择：根据粘结剂体系选择对应的脱脂方式，常见类型有三种：

 溶剂脱脂：将注射坯浸入有机溶剂（如正庚烷、四氯乙烯），溶解去除坯体中70-90%的易溶粘结剂成分，效率高（脱脂时间1-6小时），适合大批量生产；

2. 热脱脂：将注射坯放入脱脂炉，逐步升温（50-500℃），使粘结剂分阶段挥发或分解，脱脂彻底，但时间较长（4-24小时）；
3. 催化脱脂：在特定催化剂（如硝酸）作用下，加速粘结剂的分解，脱脂时间短（1-3小时），适合对温度敏感的坯体。
4. 脱脂工艺控制：需严格控制升温速率（5-20℃/h）和气氛（空气、氮气或氩气），避免局部温度过高导致粘结剂暴沸，同时防止坯体氧化。脱脂后粘结剂残留量需≤0.1%，否则会影响后续烧结质量。

核心工艺四：烧结——实现坯体致密化

烧结是MIM工艺的核心环节，通过高温作用使多孔脱脂坯中的金属粉末颗粒扩散、融合，最终形成致密的金属零部件，具体流程如下：

1. 烧结前准备：将脱脂坯装入烧结炉的坩埚（避免直接接触炉体），根据材料特性选择保护气氛（如氢气、氮气、氩气）或真空环境，防止金属粉末氧化。
2. 梯度升温与保温：按预设曲线升温，先低温阶段（500-800℃）去除残留的少量粘结剂，再升温至金属粉末熔点的0.7-0.9倍（如不锈钢烧结温度1350-1450℃，钛合金1200-1300℃），保温1-4小时。高温下，金属粉末颗粒表面原子活跃，发生扩散和粘结，颗粒间隙逐渐缩小并消失。
3. 冷却阶段：保温结束后，按一定降温速率（20-50℃/h）冷却至室温，避免快速降温导致产品产生内应力、开裂或变形。

关键结果：烧结后产品致密度可达95-99.5%，体积收缩10-25%，需通过模具收缩量的精准预留，确保最终产品尺寸符合要求。

后期优化：二次加工（可选）

若产品对精度、性能有更高要求，烧结后需进行二次加工，常见环节包括：

- 整形/校正：针对烧结后轻微变形的产品，通过精密整形模具进行校正，确保尺寸精度；

- 热处理：如淬火、回火、渗碳等，提升产品的强度、硬度、韧性等力学性能；

- 表面处理：如电镀、喷涂、抛光等，改善产品的耐腐蚀性、耐磨性或外观；

- 精密加工：对关键尺寸（如孔径、轴径）进行少量磨削、钻孔等精加工，使精度达到±0.001mm级别。

粉末冶金、金属注射成型、粉末冶金齿轮

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