典型的 MIM 金属注射成型工艺是什么

1.Wiech工艺

Wiech工艺以Wiech于1980年发明的专利为代表,后经过多次改进。Wiech工艺的基本粘结体系由石蜡和热塑性树脂组成,粘结剂和粉末在“Z”型或“Σ”型刀片剪切装置上混合。初始脱脂过程为两步过程,首先将MIM成型坯料放入真空容器中,加热到粘结剂的流动温度或以上,然后将溶剂以气态形式缓慢加入成型坯料所在的容器中。气态溶剂进入成型坯料溶解粘结剂,当溶解到一定程度时,粘结剂的溶剂溶液将从成型坯料中渗出。将去除大部分粘结剂的成型坯料浸入液体溶剂中,以除去剩余的粘结剂。最后,对成型坯料进行预热,除去部分残留的粘结剂和溶剂,烧结成品。仅气态溶剂的脱脂过程就需要3天时间

脱脂效率很低,由于脱脂温度高于粘结剂的流动温度,变形严重。后来该工艺改为全部采用热分解脱脂,脱脂时间大大缩短。在MIM行业发展初期,大多数公司采用Wiech工艺。直到现在,仍有一些公司采用Wiech工艺进行生产。但Wiech工艺存在注射生坯应力大,易开裂变形,难以生产较大尺寸的部件等问题。

 金属锁

2 Injectamax 工艺

美国AMAX金属注射成型公司的Johnson于1988年发明了Injectamax工艺。该工艺的主要优点是其粘结剂由石蜡、植物油和聚合物组成。植物油在注射和冷却时呈液态,使成型坯料在注射成型前后体积变化不大,减轻了成型坯料中的内应力。脱脂时采用三氯乙烷等溶剂,先选择性地溶解植物油和石蜡,而不溶性成分不溶解,使孔隙通道打开,然后再通过热脱脂除去剩余的粘结剂。整个脱脂过程时间短,仅需6h,为一

一种较快的脱脂方法。由于其简单、投资少、效率高,目前大多数采用溶剂脱脂和热脱脂两步工艺。MIM 公司和制造商。

 压铸件

3 Metamold 方法

Metamold工艺是德国BSAF公司的Bloemacher等公司在20世纪90年代初开发的一种MIM催化脱脂工艺,该法的主要技术特点是采用聚醚树脂作为粘结剂,在酸性气氛下快速催化脱脂。采用长链聚醚树脂作为粘结剂,利用聚醚树脂极性连接金属粉末,可适用的粉末类型非常广泛。甲醛在酸性气氛催化下分解成甲醛,此分解反应在110℃以上迅速发生,是直接的气相-2固相转变。BASF公司最初采用硝酸作为催化剂,与聚合反应相比,硝酸在较低水平上催化脱脂

醛树脂的软化温度避免了液相的形成,有利于控制生坯的变形,保证烧结后的尺寸精度。催化脱脂是在2气氛下在粘结剂界面处进行的,成型坯料中没有气体,反应界面的推进速度可达1~4mm/h。BASF后来开发了一种以草酸为催化剂的新方法,可应用于硬质合金和陶瓷,扩大了Metamold工艺的应用。Metamold方法的一个重要特点是采用催化脱脂,脱脂过程中无液相出现,避免了MIM产品容易变形、尺寸精度控制困难的弱点,是MIM行业的一个重大突破,而且由于是催化脱脂,大大缩短了脱脂时间,降低了成本。大尺寸MIM 零件采用Metamold法即可生产,配合CREMER的连续脱脂烧结系统,可以实现连续生产,使MIM成为真正具有竞争力的PM近洁净成形技术。但该方法存在酸性气氛腐蚀设备和废气处理等问题,一次设备投资成本较高。

 

总部位于美国的 Hens 公司热力精密技术开发了一种名为精密金属的新工艺粉末注射成型(PPIM)。该公司声称采用该工艺将推动MIM技术进入低成本、高精度、高产量和环境适应的新时代。PPIM工艺的主要技术特点体现在两个方面,一是采用水溶性粘结剂。粘结剂由聚乙二醇(PEG)作为第一要素,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等交联聚合物作为第二要素。因此脱脂可分为两个步骤,首先用水溶解法去除PEG,而PVB则保持交联的固态。另一方面,PPIM工艺采用宽粒度调配的金属粉末,采用粗粉、细粉搭配,使进料中粉末的装载量增加,对于不锈钢粉末可达74%(体积分数),大大降低了尺寸收缩。由于这两项改进,采用PPIM工艺,产品的尺寸精度可达±0.11%PPIM 工艺,是所有 MIM 工艺现在。


发布时间:2023-02-23