




粘结剂是MIM技术的核心,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,望牛墩镇粉末冶金,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,每种组元有各自独特的功能,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。
其中,热塑性粘结剂应用***广泛,粉末冶金表扣,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、低分子物质以及必要的添加剂组成(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***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:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
金属粉末增塑挤压成型与***成形工艺比较
粉末冶金技术发展到今天已经有了不少的分支和不同的工艺,在这其中***具有代表性的两种工艺非增塑挤压成型和***成形莫属了,虽然同属于粉末冶金,金属粉末冶金,但是它们又有很多不同,今天就让小编带大家一起来了解一下吧。
先来看看金属粉末增塑挤压成形工艺,这是一种在金属粉末包套挤压等工艺的基础上发展而来的,可以在较低的温度下对具有优良流动性的铜、钨、硬质合金、高熔点金属间化合物以及陶瓷材料进行挤压成形的新工艺。目前该工艺已经有了专用的连续挤压设备。该工艺过程使用的物料是添加了一定量增速剂的具有优良流动性的金属粉末。利用该工艺生产的坯件,在经过干燥、烧结之后就可以成为***终成品了。
再来看一下另外一种新型的金属零部件成形工艺—金属***成形。它是将传统的粉末冶金和现代塑料注塑技术相结合并依托于粘结剂配方研发和喂料生产技术的一种近净成形工艺。它是一种发展历史久远但发展速度缓慢的成形工艺,该工艺的基本流程就是将金属粉末和粘结剂的混合物在一定的温度和压力条件xia注入特定的模腔中得到接近***终产品尺寸和形状的坯件,再对坯件进行脱粘、烧结得到具备一定机械性能的***终成品的过程。
通过以上的描述可以看出,MIM粉末冶金,粉末增塑挤压成形与***成形有很多相同的优点,所以近几年这两种工艺都得到了迅猛发展,两者共同的优点总结一下有四点:近净成形,都可以一次成形***接近制品***终形状的坯件;利用传统的铸造、机加工等防范难以生产的形状的金属制品,尤其是小型复杂零件和细长零件的成形中占有很大优势;可适用的材料范围都相当广泛,一些用常规办法不好制备成品的材料都可以采用此两种方法;该两种方法可以作为新材料及其产品的新的研发方法。
两者一个显著共同点是都要使用粘结剂。从粘结剂的选用及配方上来看,两者采用的粘结剂都可以归为三大体系,蜡基、jia基纤维素基和塑基,用量上也差不多,都在在8%~20%的质量比范围。从工艺上来看,都要在坯件成形以后进行粘结剂的彻底脱除。
但是两者也有很明显的不同,在原料上,增塑挤压成形使用的金属粉末粒度变化区间比较大,从几微米到几百微米都可以使用;而金属***成形对金属粉末的要求比较高,粉末的粒度一般在0.5-20微米之间,对粉末制备方法和粉末形状有着更高的要求,因此成形后的制品更致密,烧结时收缩率小,尺寸精度更高。
如果要说两者的差异的话,成形设备和物料受力的的不同是其另外一个显著的区别,增塑挤压成形采用的是专用螺杆挤压成形机,物料处于两向压缩和一向挤出拉伸的变形,其中的挤压力一般不会超过300Mpa;而***成形采用的***成形机,在成形过程中物料受到的是三向压应力,其变形是三向力的压缩变形。
通过两者共同点和不同点的比较,我们认识到,两者都是当今粉末冶金技术新的发展方向,都可以在成形难加工材料的小尺寸复杂形状制品方面发挥优势,如果在精密度要求不是特别高的情况下可以采用增塑挤压成形工艺以降低生产成本,而精密度要求高的制品的成形则只能通过对粉末粒度要求严格的金属粉末***成形来实现。
脱脂前的***坯虽然强度远远低于烧结后的金属零件的强度,但仍具有一定的强度可以进行加工修整。
加减材料的加工工艺均可实施,用来改变毛坯的尺寸和形状。可以对脱脂前的***坯进行浇口切除、分型线处理、钻孔、倒角等去除材料的加工。
由于毛坯较软,对刀具的磨损大大降低。毛坯强度较弱,容易损坏,需要较高的切削速度和低的进给量来满足***终的尺寸加工精度。
传统的装配工艺是将烧结后的零件连接起来,将脱脂前的***毛坯零件组合成一体也是可行的。该组装工艺目前有三种方法:一是将***初的成型坯作为嵌件进行第二次***成型;二是多组分材料进行复合成型;三是在脱脂前将单个的***坯组装成一体。
如果各个毛坯零件是由完全相同的***材料***成型,匹配的脱脂烧结收缩性能可以保证其很好地结合;若各个毛坯是由不同的***料***成型,必须采取措施防止开裂变形。
采用此项技术可以简化模具结构,降低模具成本;成型形状更加复杂、传统工艺难以加工的零件;成型具有不同性能、功能要求的复合材料零件或节省贵重原材料。
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