谢岗镇粉末冶金齿轮加工-【聚鑫金属】

mim工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属注射成形工艺中，烧结是一个非常关键的环节，它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到终成品的性能，在该工艺中，名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子-来完成粉末颗粒间的联结，减少颗粒间的空隙，从而达到致密化的目的。在mim工艺中，致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与注射模具相符的形状，只是经过烧结变得具有了一定强度和性能，可以承受一定的外力，不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但-机械性能，而且有利于以后的球化退火。

曾经有人从两个方面总结mim烧结的特点，从宏观来看，坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高，从微观来看，粉末颗粒的原子发生里质点转移，使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。

烧结的原理就是在一定的温度下，利用热的力量-粉末的原子使其发生物理位置的迁移，将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性，从理论上来讲，温度越高，烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速，从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多，烧结过程也就进行得越快。这是因为喂料性能的好坏不会在混炼过程中体现出来，而是会在后续的注射成形工艺中间接影响注射效果和制品的终性能。

在实际的生产应用中，人们会经常提到两个词：固相烧结和液相烧结，其实这没有什么费解的，关于二者的区别，简单一点说就是根据烧结温度不同，固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点，而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点：都是不施加外部压力的情况下进行的。、调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

因此，固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结，这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在mim工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。

mim如何选择粘结剂

粘结剂是mim技术的-，mim与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。

mim用粘结剂应满足如下要求：

与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应；射出温度范围内粘度变化不大，但冷却时粘度变化速度快不易粘模；用量少，用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性；

粘结剂的选择十分关键，若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷：

粘结剂是怎么分类的？

一个实用的粘结剂一般由几种组元组成，每种组元有各自-的功能，按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。mim用粘结剂应满足如下要求：与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应。

其中，热塑性粘结剂应用广泛，分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要mim粘结剂体系的优缺点 ：

热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及-的添加剂组成石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的。各组成部分作用如下：

高分子聚合物：黏度高，强度高，在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质：粘度低，流动性好，脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除，在坯块中留下连通空隙，有利于后期快速热熔脂的进行添加剂：-应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等

热流道技术

热流道注射模具是真正的无流道凝料注射模具，热流道技术是注射工艺过程中的一项-技术。

通过精密的设计、制造和控制技术，使整个流道内的注射料始终保持熔融状态，不产生流道凝料，不流涎，不使注射料过热分离或降解。

热流道结构主要是有主流道喷嘴、流道板、喷嘴、加热和测温元件、安装和紧固零件组成。

由于技术难度-，整个热流道系统目-般有-公司设计制造。整套复杂的热流道模具有经验丰富的注射模具企业和热流道装备公司共同设计和制造，以-注射成型顺利的进行。

热流道系统模具结构复杂，成本较高，适合大批量连续生产:

-采用热流道系统无流道凝料脱模过程，整个注射过程更容易实现自动化控制；

-没有流道回收料掺入使用，生产过程稳定性提高，大批量生产产品一致性提高；

-流道压力损失减小，注射压力可以降低，降低了注射料分离降解的倾向，降低了产品的残余应力，减小变形；

-保压时间更长且有效，减小注射件的收缩率，零件各部位密度均匀；

-可以制造尺寸、壁厚更薄、形状复杂、精度更高的制品；

-与通常mim模具不能采用的潜伏式浇口结合，减少毛坯浇口处理环节，可以提高生产效率；

-节约能源，大批量生产可以降低成本。

快速模具技术

正常生产模具的制造成本通常-，许多情况下需要制作实验模具去发现验证设计生产整个过程中可能遇到的问题，终的模具肯定要修改。为适应这种情况，出现了许多快速或软模具技术用来制造满足几百件零件试制的实验模具。

目前铝合金、颗粒增强环氧树脂、铍铜、低碳钢、不锈钢及钴合金等已被用作制造软的金属注射模具。由于容易成型，锌、铝和铋合金等偶尔也用于制造试验模具及样品原型。

但由于容易划伤和损坏，终的生产模具会采用硬质材料。

利用有机硅橡胶模具工艺原理，制作使用寿命有限的mim塑料注塑模具是一项较新的模具技术。将熔融塑料浇在母模型腔周围，凝固硬化后，剖开塑料取出母模模型。压入受-的模架中，这样的塑料模具可以用来承受几百次的低压注射试验。

激光快速原型技术是一种非常简单的模具或原型制造方法，采用激光扫描积分堆积塑料或金属粉末直接制造模具型腔。激光快速原型技术的另外一种模具制造工艺是利用堆积的树脂或纸质模型，采用精密铸造或电铸方法制造模具型腔。

这些方法制造的模具表面比较粗糙，精度较低，无法满足生产模具的苛刻要求。

非常大批量生产用的模腔或其组件，容易磨损，快速模具技术将是一种非常有效的工艺手段。