不銹鋼金屬粉末注射成型的歷史

美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明，八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究不銹鋼金屬粉末注射成型技術(shù)，并得到迅速推廣。特別是八十年代中期，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來更獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，每年都以驚人的速度遞增。不銹鋼金屬粉末注射成型能制造許多具有復(fù)雜形狀特征的零件：如各種外部切槽，外螺紋，錐形外表面，交叉通孔、盲孔，凹臺(tái)與鍵銷，加強(qiáng)筋板，表面滾花等等，具有以上特征的零件都是無法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。到目前為止，美國、西歐、日本等十多個(gè)國家和地區(qū)有一百多家公司從事不銹鋼金屬粉末注射成型工藝技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作。

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不銹鋼金屬粉末注射成型

金屬注射成型（Metal Injection Molding，MIM）是一種適于生產(chǎn)小型、三維復(fù)雜形狀以及具有特殊性能要求制品的近凈成形工藝。該技術(shù)是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。目前生產(chǎn)不銹鋼金屬粉末注射成型用粉末的主要方法有:水霧化法、氣體霧化法、撥基法。

其基本工藝過程是：將各種微細(xì)金屬粉末（一般小于20μm）按一定的比例與預(yù)設(shè)粘結(jié)劑，制成具有流變特性的喂料，通過注射機(jī)注入模具型腔成型出零件毛坯，毛坯件經(jīng)過脫除粘結(jié)劑和高溫?zé)Y(jié)后，即可得到各種金屬零部件。

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?理想的不銹鋼金屬粉末注射成型

粉末粒度、振實(shí)密度和顆粒形狀是決定粉末能否成功用于不銹鋼金屬粉末注射成型工藝的關(guān)鍵性能指標(biāo)。不銹鋼金屬粉末注射成型工藝要求原料粉末很細(xì)(～10μm) , 以保證均勻的分散度、良好的流變性能和較大的燒結(jié)速率。

理想的不銹鋼金屬粉末注射成型用粉末為：粉末粒度2～8μm ；松裝密度40 %～50 % ；振實(shí)密度50 %以上；粉末顆粒為近球形、 比表面大。

目前，不銹鋼金屬粉末注射成型金屬粉末原料包括鐵、鎳、鈦、不銹鋼、、超合金等多種材料。同時(shí)更在向多樣化發(fā)展，例如結(jié)構(gòu)材料、功能材料、磁性材料等。

生產(chǎn)不銹鋼金屬粉末注射成型粉末的方法主要有：羰基法、超高壓水霧化法、高壓氣體霧化法、等離子體霧化法以及層流霧化法。不同的粉末制備技術(shù)對(duì)粉末的粒度、顆粒形狀、微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、制造成本等都有不同的影響。

不銹鋼金屬粉末注射成型粘結(jié)劑的性質(zhì)決定了成形工藝以及模具和注射成形機(jī)的設(shè)計(jì)與操作。對(duì)于采用熱塑性粘結(jié)劑的喂料成形,采用往返運(yùn)動(dòng)的單螺桿注射成形機(jī),對(duì)于采用熱固性粘結(jié)劑的喂料,則采用傳遞模塑成形機(jī),模具中的喂料被加熱軟化并引發(fā)熱固化反應(yīng)。到目前為止，全球已有百余家公司從事該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作，MIM技術(shù)也因此成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域，被世界冶金行業(yè)的開拓性技術(shù)，代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主方向MIM技術(shù)。目前,金屬粉末注射成形普遍采用熱塑性粘結(jié)劑,因此其成形工藝與熱塑性塑料注射成形相似。

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