金属注射成形喂料的制备

金属注射成形喂料的制备卷,期】2023020006【总页数】3页83-85【关键词】金属注射成形;喂料;粉末装载量;脱脂保形【作者】乔斌;姬祖春;李映平【单位】淮海工学院,机械工程系,江苏,连云港,222023;淮海工学院,机械工程系,江苏,连云港,222023;江苏科技高校,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212023;淮海工学院,机械工程系,江苏,连云港,222023【正文语种】中文【中图分类】0引言金属注射成形是近二十几年来进展起来的简单零件近净成形技术,是由传统粉末冶金与注塑成形技术相结合的一种新技术[1]。

金属注射成形仍是当前讨论的热点之一[2-4]。

讨论内容主要分为以下几个方面:粘结剂的设计,喂料的制备,脱脂工艺的改进,烧结工艺的改进和尺寸精度的掌握。

而喂料的制备是的第一步,喂料的性能对工艺有重要的影响。

在喂料制备方面,国内外讨论较多的是应用流变学理论对喂料匀称性进行分析[5]。

目前,喂料组元设计与脱脂仅停留在阅历阶段,有关理论也没有真正用来指导生产实践,还需深化讨论。

笔者从喂料制备的角度讨论了脱脂保形性的影响因素。

作为新的零件近净成形方法,大量的讨论都集中在表面活性剂对喂料性能和匀称性的影响、粘结剂、脱脂、烧结、成分掌握和精度掌握等方面。

本文从喂料的脱脂保形这一角度,分析了3种因素对脱脂保形的影响,旨在对以后的实践和讨论有所关心。

1喂料制备的试验按表1数据用天平称取原料。

先将石蜡放于自制的混炼机中加热熔化,温度为80℃;再加入硬脂酸和低密度聚乙烯进行共混,共混温度为150℃,时间为30;然后加入混好的金属粉末,混炼2;喂料经冷却制粒,再经单螺杆挤出机两次挤出制粒。

在30-250四柱立式塑料注射成型机上注射成型,注射压力为6,注射温度为160℃;脱脂溶剂为煤油,溶剂脱脂时间为5,温度为40℃;,干燥温度为45℃;将成形坯和溶剂脱脂后的毛坯放于炉中,140℃保温1,观看各组零件的保形性,试验结果见表1。

经热脱脂、溶剂+热脱脂后的部分零件照片如图1所示。

各粘结剂组元的作用分别为:主要供应喂料的流淌性,且脱除便利;在脱除过程中起固定粉末颗粒和保持坯件外形的作用;起改善粉末的润湿性、喂料的粘度。

表1喂料质量分数%质量分数%质量分数%粉末装载量%热脱脂溶剂脱脂+热脱脂1#2#3#7322551小变形完好4#7325255完好完好5#6531435完好完好小变形完好完好塌陷图12结果分析1、含量对毛坯保形性的影响作为低熔点组元,使喂料具有肯定的流淌性和充模性能,是热塑性粘结剂的典型代表。

它在粘结剂中占的比例不能太高,由于它熔点较低,分解的温度区间窄假如温度上升过快会引起鼓泡等缺陷,在进行热脱脂过程中,由于升温速度缓慢,零件产生大量的液态石蜡,在粉末与液相自重的双重作用下,导致毛坯的塌陷,1#喂料和2#喂料就是这种状况如图1的所示;在进行溶剂脱脂后,再热脱脂,毛坯的变形要好许多,2#喂料由于粉末装载量太低,在溶剂脱脂+热脱脂后仍有变形;因此,在含量高,粉末装载量又低的状况下,毛坯在脱脂时易产生缺陷。

对于2#喂料,可以通过提高粉末装载量的方法克服毛坯脱脂变形。

作为高熔点组元,在的脱除过程中,起保持毛坯外形和供应肯定的强度的作用。

因此,对于1#喂料,在这样的装载量的状况下,解决塌陷的主要方法是降低含量,提高含量,由于大量的在进行热脱脂过程中产生大量的液相,液相流淌又带动粉末运动,造成零件的塌陷;对于5#喂料,尽管其装载量较低,但由于含量较高,在脱脂过程中,毛坯仍能保持完好外形,尽管5#喂料制造的毛坯没有塌陷,但是由于其粉末装载量较低,烧结时将发生较大的体积收缩,制造尺寸进度难以掌握和致密化难度增加;对比2#喂料和5#喂料可以发觉,装载量相同,不同的只是和含量,脱脂后的效果也不一样,主要缘由是5#喂料的含量较高,可以从两个方面来提高2#喂料的脱脂保形性,即调整与的比例或提高粉末装载量,也可以从以上两方面考虑。

试验还发觉,含量的增加,有利于提高粉末装载量,装载量对毛坯性能、烧结性能和尺寸掌握有较大的影响,因此,还需综合考虑。

2粉末装载量对脱脂保形性的影响一般说来,粉末装载量较低时,变形趋势增大;粉末装载量增大,毛坯强度也增大。

其缘由是:粉末装载量大时,粉末间距减小,粘结剂包覆层较薄,粉末颗粒之间相对移动产生变形困难,导致变形量减小。

有讨论表明,当粉末装载量从54%增加到58%时,变形减小[6]。

因此,在不影响注射性能的状况下,提高装载量对脱脂保形是有利。

比较2#喂料和4#喂料发觉,两者粘结剂比例相同,4#喂料的装载量比2#%,2#喂料产生了缺陷,而4#喂料没有,其缘由是4#喂料的装载量较高,在脱除的过程中,随着的脱除,起保形作用的是和原料粉末,因2#喂料中的粉末较少,粉末间的距离教大,粉末颗粒间的摩擦力小,粉末相对移动变得简单,在脱脂过程中消失缺陷。

试验中,对2#、3#和4#喂料,粘结剂比例基本相同,装载量渐渐上升,热脱脂后的变形也渐渐削减,刚好证明白这一结果如图1的、、所示。

提高粉末装载量对脱脂保形性是有益的,但是必需保证喂料为具有肯定的流淌性以适合注射成形。

另外,装载量过高将加速螺杆的磨损。

3脱脂方法对保形性的影响无论那种喂料,经溶剂脱脂后,再热脱脂产生的变形要比直接热脱脂要少的多,溶剂脱脂过程脱除了大部分的低熔组元,这使得在热脱脂过程中,没有大量的液相产生,没有明显的