金属粉末注射成型调节操作的关键环节
time:2025-09-28Views:56 Author:Best Seiko金属粉末注射成型是一种结合了粉末冶金和塑料注射成型技术的制造工艺,广泛应用于电子产品、汽车零部件等领域。其核心在于通过准确的调节操作实现高精度、复杂形状的金属零件生产,以下是金属粉末注射成型调节操作的关键环节及技术要点:
一、原料配比与混炼调节
原料的配比是MIM工艺的基础,通常由金属粉末(如不锈钢、钛合金等)和粘结剂(热塑性树脂、蜡等)组成。调节时需注意:
1、粉末粒度控制:粉末粒径一般控制在5-20μm,过粗会导致烧结收缩不均,过细则增加成本。需通过激光粒度分析仪实时监测,确保分布均匀。
2、粘结剂比例:粘结剂占比通常为30%-50%,需根据粉末特性动态调整。例如,高密度粉末需增加粘结剂流动性,但过量会导致脱脂困难。
3、混炼工艺:采用双螺杆混炼机时,温度需控制在150-200℃,避免粘结剂分解;混合时间以30-60分钟为宜,确保无团聚现象。
二、注射成型参数优化
注射成型阶段需通过多参数联动调节实现充模:
1、温度控制:料筒温度分三段调节(喂料区160℃、压缩区180℃、注射区200℃),模具温度保持在40-60℃以减少内应力。
2、压力与速度:注射压力通常为50-100MPa,保压压力为注射压力的60%-80%;注射速度需根据流道设计调整,复杂件采用多段速控制。
3、冷却时间:按壁厚计算(1mm约需5-8秒),过度冷却易导致开裂,不足则易变形。
三、脱脂工艺精密调控
脱脂是金属粉末注射成型关键的调节环节,需分阶段去除粘结剂:
1、溶剂脱脂:采用三氯乙烯或庚烷浸泡,温度40-60℃,时间4-8小时,残留粘结剂需控制在0.5%以下。
2、热脱脂:在氮气保护下以0.5-2℃/min升温至450℃,保温2-4小时。
3、缺陷预防:通过热重分析仪监控失重曲线,若出现台阶式失重需调整升温速率。
四、烧结过程动态补偿
烧结阶段需补偿脱脂后的尺寸收缩(通常15%-20%):
1、烧结曲线:分预烧结(800℃×1h)、高温烧结(1300-1500℃×2h)两阶段,氢气或真空环境下进行。钛合金需采用热等静压辅助烧结。
2、收缩率控制:通过模具放大系数(1.15-1.25倍)反向补偿。
3、微观结构调节:烧结后期采用气淬工艺(冷却速率50℃/s)可细化晶粒,提升硬度10%-15%。
五、后处理与质量验证
1、尺寸修正:对烧结变形件采用CNC精加工或液压矫形,公差可控制在±0.03mm。
2、性能检测:使用X射线探伤检测内部气孔(要求≤0.5%),拉伸试验验证强度(如316L不锈钢需≥500MPa)。
通过上述系统性调节,金属粉末注射成型产品良率可从初期的85%提升至98%以上。随着智能化发展,结合算法预测收缩变形、开发新型纳米复合粘结剂将成为技术突破方向。
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