金屬粉末注射成型技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)MIM是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門(mén)新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)今天的故事從PIM開(kāi)始PIM全名為粉末注塑成型它包括金屬粉末注射成型MIM陶瓷粉末注射成型CIM等

一最初的粘結(jié)劑都有哪些

在PIM的發(fā)展初期原料的配方并不是很復(fù)雜任何一個(gè)配料工程師都可以去雜貨店購(gòu)買(mǎi)一些石蠟和汽車(chē)拋光潤(rùn)滑劑再添加一些花生油融化某些塑料如三明治包裝袋便可以發(fā)明一種秘密的粘結(jié)劑;然后添加足夠小的固體顆粒粉末射料就誕生了事實(shí)上從1940年開(kāi)始第一項(xiàng)專(zhuān)利公開(kāi)了使用樟腦丸蟲(chóng)膠環(huán)氧樹(shù)脂和粘合劑的纖維素并以水作為混合溶劑

這些自制的射料系統(tǒng)工作的似乎很好﹐射料很容填充到簡(jiǎn)單造型的模具因此在90年代后期有近300家PIM工廠在世界各地運(yùn)轉(zhuǎn)然而真正的問(wèn)題慢慢顯現(xiàn)出來(lái)如何解決以下4個(gè)問(wèn)題成了PIM的關(guān)鍵!

1.缺陷控制如何才能消除熔接痕裂縫空洞和其他缺陷?

2.提高制程良率當(dāng)你成形良率僅有80%的時(shí)候很難有利可圖

3.尺寸控制盡可能做到同樣大小同樣形狀的產(chǎn)品

4.碳控制粘合助劑很容易污染產(chǎn)品所以很難達(dá)到可熱處理鋼的碳含量特定的要求;因此即使在今天低碳不銹鋼很難以PIM做出來(lái)

二PIM選擇粘結(jié)劑的標(biāo)準(zhǔn)有哪些

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索人們發(fā)現(xiàn)選好粘接劑是PIM的關(guān)鍵因素粉末注射成型PIM的粘結(jié)劑應(yīng)該至少滿足一下5個(gè)條件

1.在成型溫度下助劑通常是一種短的聚合物填料﹐有較低的粘度;

2.在加熱過(guò)程中要有主鏈聚合物使生坯維持形狀不變;

3.分子量較小避免殘留應(yīng)力變形方便與固體粉末表面結(jié)合;

4.固體粉體表面可以確保與助劑有良好的潤(rùn)濕性使之結(jié)合性好而不容易分離;

5.價(jià)格不貴環(huán)保吸水率低

三MIM如何選擇粘結(jié)劑

我們最開(kāi)始講過(guò)PIM包括MIMPIM選擇粘接劑時(shí)所需的條件MIM一般也要滿足除此之外MIM還需要考慮其他問(wèn)題如生銹的問(wèn)題等

1.水溶性粘結(jié)助劑可以使用嗎

MIM在脫脂的時(shí)候水溶性粘結(jié)助劑如聚乙二醇或聚乙烯醇可溶解在溫水中便于移除盡管它們非常有吸引力因?yàn)槌杀镜?span id="ywnwa1f" class="myIcon">環(huán)境影響最小但在MIM中不能使用主要原因有二

a.水溶性粘結(jié)助劑易從空氣中吸收水分從固體變?yōu)橄鹉z態(tài)影響尺寸穩(wěn)定性;

b.鋼鐵粉末易生銹

2.為什么POM可以用作粘結(jié)劑

a.從化學(xué)結(jié)構(gòu)分析主鏈為碳氧原子交替結(jié)構(gòu)具有一定的極性能和金屬粉末表面充分接觸;側(cè)鏈為氫原子空間阻礙小主鏈的規(guī)整性強(qiáng)故POM結(jié)晶度高一般在70%以上低粘度和具備維持生坯形狀的能力這兩種特性估計(jì)只能用結(jié)晶來(lái)調(diào)和了

b.從分子量分析POM聚合度不高受熱易解聚POM分子量較小粘度小保證盡可能少的粘結(jié)劑即能滿足注射成型條件此外較小的分子量使之容易從生坯中脫除且不易產(chǎn)生殘留應(yīng)力;結(jié)晶度高POM具有很好的自潤(rùn)滑性

c.最后POM為熱塑性材料不良品可以回收利用從另一個(gè)方面降低了成本