金屬注射成形喂料的制備卷,期】2023020006【總頁數(shù)】3頁83-85【關(guān)鍵詞】金屬注射成形;喂料;粉末裝載量;脫脂保形【作者】喬斌;姬祖春;李映平【單位】淮海工學(xué)院,機械工程系,江蘇,連云港,222023;淮海工學(xué)院,機械工程系,江蘇,連云港,222023;江蘇科技高校,材料科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇,鎮(zhèn)江,212023;淮海工學(xué)院,機械工程系,江蘇,連云港,222023【正文語種】中文【中圖分類】0引言金屬注射成形是近二十幾年來進展起來的簡單零件近凈成形技術(shù),是由傳統(tǒng)粉末冶金與注塑成形技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù)[1]。

金屬注射成形仍是當(dāng)前討論的熱點之一[2-4]。

討論內(nèi)容主要分為以下幾個方面:粘結(jié)劑的設(shè)計,喂料的制備,脫脂工藝的改進,燒結(jié)工藝的改進和尺寸精度的掌握。

而喂料的制備是的第一步,喂料的性能對工藝有重要的影響。

在喂料制備方面,國內(nèi)外討論較多的是應(yīng)用流變學(xué)理論對喂料勻稱性進行分析[5]。

目前,喂料組元設(shè)計與脫脂僅停留在閱歷階段,有關(guān)理論也沒有真正用來指導(dǎo)生產(chǎn)實踐,還需深化討論。

筆者從喂料制備的角度討論了脫脂保形性的影響因素。

作為新的零件近凈成形方法,大量的討論都集中在表面活性劑對喂料性能和勻稱性的影響、粘結(jié)劑、脫脂、燒結(jié)、成分掌握和精度掌握等方面。

本文從喂料的脫脂保形這一角度,分析了3種因素對脫脂保形的影響,旨在對以后的實踐和討論有所關(guān)心。

1喂料制備的試驗按表1數(shù)據(jù)用天平稱取原料。

先將石蠟放于自制的混煉機中加熱熔化,溫度為80℃;再加入硬脂酸和低密度聚乙烯進行共混,共混溫度為150℃,時間為30;然后加入混好的金屬粉末,混煉2;喂料經(jīng)冷卻制粒,再經(jīng)單螺桿擠出機兩次擠出制粒。

在30-250四柱立式塑料注射成型機上注射成型,注射壓力為6,注射溫度為160℃;脫脂溶劑為煤油,溶劑脫脂時間為5,溫度為40℃;,干燥溫度為45℃;將成形坯和溶劑脫脂后的毛坯放于爐中,140℃保溫1,觀看各組零件的保形性,試驗結(jié)果見表1。

經(jīng)熱脫脂、溶劑+熱脫脂后的部分零件照片如圖1所示。

各粘結(jié)劑組元的作用分別為:主要供應(yīng)喂料的流淌性,且脫除便利;在脫除過程中起固定粉末顆粒和保持坯件外形的作用;起改善粉末的潤濕性、喂料的粘度。

表1喂料質(zhì)量分數(shù)%質(zhì)量分數(shù)%質(zhì)量分數(shù)%粉末裝載量%熱脫脂溶劑脫脂+熱脫脂1#2#3#7322551小變形完好4#7325255完好完好5#6531435完好完好小變形完好完好塌陷圖12結(jié)果分析1、含量對毛坯保形性的影響作為低熔點組元,使喂料具有肯定的流淌性和充模性能,是熱塑性粘結(jié)劑的典型代表。

它在粘結(jié)劑中占的比例不能太高,由于它熔點較低,分解的溫度區(qū)間窄假如溫度上升過快會引起鼓泡等缺陷,在進行熱脫脂過程中,由于升溫速度緩慢,零件產(chǎn)生大量的液態(tài)石蠟,在粉末與液相自重的雙重作用下,導(dǎo)致毛坯的塌陷,1#喂料和2#喂料就是這種狀況如圖1的所示;在進行溶劑脫脂后,再熱脫脂,毛坯的變形要好許多,2#喂料由于粉末裝載量太低,在溶劑脫脂+熱脫脂后仍有變形;因此,在含量高,粉末裝載量又低的狀況下,毛坯在脫脂時易產(chǎn)生缺陷。

對于2#喂料,可以通過提高粉末裝載量的方法克服毛坯脫脂變形。

作為高熔點組元,在的脫除過程中,起保持毛坯外形和供應(yīng)肯定的強度的作用。

因此,對于1#喂料,在這樣的裝載量的狀況下,解決塌陷的主要方法是降低含量,提高含量,由于大量的在進行熱脫脂過程中產(chǎn)生大量的液相,液相流淌又帶動粉末運動,造成零件的塌陷;對于5#喂料,盡管其裝載量較低,但由于含量較高,在脫脂過程中,毛坯仍能保持完好外形,盡管5#喂料制造的毛坯沒有塌陷,但是由于其粉末裝載量較低,燒結(jié)時將發(fā)生較大的體積收縮,制造尺寸進度難以掌握和致密化難度增加;對比2#喂料和5#喂料可以發(fā)覺,裝載量相同,不同的只是和含量,脫脂后的效果也不一樣,主要緣由是5#喂料的含量較高,可以從兩個方面來提高2#喂料的脫脂保形性,即調(diào)整與的比例或提高粉末裝載量,也可以從以上兩方面考慮。

試驗還發(fā)覺,含量的增加,有利于提高粉末裝載量,裝載量對毛坯性能、燒結(jié)性能和尺寸掌握有較大的影響,因此,還需綜合考慮。

2粉末裝載量對脫脂保形性的影響一般說來,粉末裝載量較低時,變形趨勢增大;粉末裝載量增大,毛坯強度也增大。

其緣由是:粉末裝載量大時,粉末間距減小,粘結(jié)劑包覆層較薄,粉末顆粒之間相對移動產(chǎn)生變形困難,導(dǎo)致變形量減小。

有討論表明,當(dāng)粉末裝載量從54%增加到58%時,變形減小[6]。

因此,在不影響注射性能的狀況下,提高裝載量對脫脂保形是有利。

比較2#喂料和4#喂料發(fā)覺,兩者粘結(jié)劑比例相同,4#喂料的裝載量比2#%,2#喂料產(chǎn)生了缺陷,而4#喂料沒有,其緣由是4#喂料的裝載量較高,在脫除的過程中,隨著的脫除,起保形作用的是和原料粉末,因2#喂料中的粉末較少,粉末間的距離教大,粉末顆粒間的摩擦力小,粉末相對移動變得簡單,在脫脂過程中消失缺陷。

試驗中,對2#、3#和4#喂料,粘結(jié)劑比例基本相同,裝載量漸漸上升,熱脫脂后的變形也漸漸削減,剛好證明白這一結(jié)果如圖1的、、所示。

提高粉末裝載量對脫脂保形性是有益的,但是必需保證喂料為具有肯定的流淌性以適合注射成形。

另外,裝載量過高將加速螺桿的磨損。

3脫脂方法對保形性的影響無論那種喂料,經(jīng)溶劑脫脂后,再熱脫脂產(chǎn)生的變形要比直接熱脫脂要少的多,溶劑脫脂過程脫除了大部分的低熔組元,這使得在熱脫脂過程中,沒有大量的液相產(chǎn)生,沒有明顯的