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金属粉末注塑成型(MIM)常见缺陷原因分析

欧能模温机 2020-07-06 11:25 发文

金属粉末注塑成型(MIM)是一种将粘结剂和金属粉末混合得到的增塑混合料注射到特定模具的一种成型加工方法,是粉末冶金与聚合物注塑成型相结合发展起来的一种新型成型技术。特别适合于大批量生产小型、外形复杂且用量较大的金属制品,尤其结构复杂、体积较小、特殊要求的精密金属零件,难以用传统加工手段加工且加工成本较高,金属粉末注塑成型可降低加工成本。

金属粉末注塑成型(MIM)常见缺陷原因分析

金属粉末注塑成型(MIM)制品的生产过程是:粉末+粘结剂→混炼→造粒→注射成形→脱脂(MIM脱脂炉)→烧结(MIM烧结炉)→后续处理→成形产品。在生产MIM硬质合金零件的过程中,任何一个环节选材、操作控制不当都有可能使硬质合金零件造成缺陷,那么如何避免这种缺陷呢?

1、粉末选择环节。MIM硬质合金粉末冶金除了要满足它的粒度分布、粒径等基本要求外,还要求粉末的纯度要高,不能选用夹有杂质的粉末,如果粉末中夹杂有硫、磷、硅等元素,烧结过程中这些物质就会形成孔隙,造成制品缺陷。

2、喂料的生产环节。硬质合金粉末在混炼时需要合适的粘结剂,混炼时将硬质合金粉末与粘结剂充分混合,混炼过程必须严格控制好温度,避免粘结剂挥发和分布不均匀的情况,使混料制成喂料后具有良好的流变性能和粘度值,避免在以后的环节中产生缺陷。

3、成形生坯的环节。这也是硬质合金零部件生产中的关键环节,要避免制品缺陷,需要注意在注射过程中合理控制模具的温度、加料量、注射压力、保压压力、保压时间、注射速度等,可以有效避免注射生坯的缺陷产生。

4、脱脂环节。硬质合金生坯的脱脂,在脱脂过程中,若脱脂炉升温的速度过快,将会造成硬质合金零件的裂纹缺陷,可以采用逐级升温的方法来进行脱脂。

5、烧结环节。硬质合金的密度大,液相烧结时由于自身的重力作用,制品容易产生变形。可采用适当的支撑装置,对于尺寸较大的产品可以选取收缩率相当的材料作为支撑板,另外还应尽可能地缩短液相烧结的时间。

金属粉末注塑成型(MIM)常见缺陷原因分析

金属粉末注塑件常见缺陷如下。

1、欠注:欠注是指由所用注塑机的压力不足或者所用注射材料的流动性差等因素引起的物料未能注满整个模具型腔而使注射制品出现不完整的情况。欠注的原因为物料流动性差、制品壁厚过小、模具温度太低和注射时间过短,可相应采取改善物料流动性或更换材料、增大壁厚、提升模具温度、加大注射压力和延长注射时间等措施加以解决。

2、熔接痕:物料在注射过程中于型腔中分成若干股料流后又汇合在一起,汇合处有可能出现线状痕迹,即为熔接痕,影响制品的外观质量甚至力学强度。形成熔接痕的原因为注射压力过低、注射速度过慢、料温和模温过低及料流股数太多,可相应采取增大注射压力、加快注射速度、提高料温和模温及适当减少分流等措施加以解决。

3、气穴。在注射过程中,模腔内的空气来不及排出,被物料包同或者被压缩到模具内壁处形成气穴,引起制品表面欠注,影响制品的外观质量甚至力学强度。形成气穴的原冈为排气不良、浇口位置不合适、注射速度太快和制品厚度变化过大,可相应采取加排气孔或加深排气孔、改变浇口位置、适当减慢注射速度、延长保压时间和避免制品厚度急剧变化等措施加以解决。

4、变形。变形是指成型制品冷却后出现弯曲或扭曲,直接影响制品的外观尺寸精度,甚至引起制品报废。变形的原因为制品冷却不均匀、制品太热和过早顶、制品太薄和结构不合理及制品内部残余应力,可相应采取模具水道均匀冷却、延长保压时间和适时顶出制品、改进制品壁厚和结构设计及改善成型条件等措施加以解决。

金属粉末注塑成型(MIM)常见缺陷原因分析

金属粉末注塑成型(MIM)可以成形复杂形状的硬质合金制品,随着缺陷控制的问题解决,MIM技术的逐步完善,使硬质合金的应用范围逐步扩大,大大推动了整个硬质合金产业的发展。

硬质合金粉末在混炼时需要合适的粘结剂,混炼时将硬质合金粉末与粘结剂充分混合,混炼过程必须严格控制好温度,避免粘结剂挥发和分布不均匀的情况,使混料制成喂料后具有良好的流变性能和粘度值,避免在以后的环节中产生缺陷


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