樟木头镇粉末冶金齿轮-「多图」

mim工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属注射成形工艺中，烧结是一个非常关键的环节，它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到终成品的性能，在该工艺中，名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子---来完成粉末颗粒间的联结，减少颗粒间的空隙，从而达到致密化的目的。分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体，在粉末冶金中即可作为还原剂，也用来作为烧结气氛，除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外，大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。在mim工艺中，致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与注射模具相符的形状，只是经过烧结变得具有了一定强度和性能，可以承受一定的外力，不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。

曾经有人从两个方面总结mim烧结的特点，从宏观来看，坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高，从微观来看，粉末颗粒的原子发生里质点转移，使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。

烧结的原理就是在一定的温度下，利用热的力量---粉末的原子使其发生物理位置的迁移，将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性，从理论上来讲，温度越高，烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速，从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多，烧结过程也就进行得越快。较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，---产品与工作环境。

在实际的生产应用中，人们会经常提到两个词：固相烧结和液相烧结，其实这没有什么费解的，关于二者的区别，简单一点说就是根据烧结温度不同，固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点，而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点：都是不施加外部压力的情况下进行的。其中，热塑性粘结剂应用广泛，分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。

因此，固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结，这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在mim工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。

选择mim技术的主要准则

日本、美国及欧洲的金属注射成形协会联合发布iso标准-iso22068烧结金属注射成形材料规范，意在于为设计与材料---提供用mim工艺制造的零件规定的材料所需要的资料。关于选择mim工艺准则，确定有下列一些主要事项需要考虑：

☆/大量

对于在切削加工或磨削加工中材料损耗大的零件，mim在降低生产成本上极有效。

☆数量

模具与创建费用对于低产量是难以承受的。因此，当年产量超过20000件时，对于mim合适。

☆材料

对于像钛、不锈钢及镍合金之类难切削加工的材料设计的零件，mim有吸引力。

☆复杂性

mim工艺适合制造几何形状复杂的以及在切削加工中需要转换位置的多轴零件。

☆使用性能

如果使用性能很重要，则mim的高密度形成的性能经常都有竞争力。

☆表面粗糙度

表面粗糙度反应了粉末颗粒的大小，然而不像其他竞争的工艺，可控的织构可能对成本没有什么影响。

☆公差

如果要求的公差紧密时，由于需要后续加工，mim的成本趋向于增加，烧结件的公差大概在±0.3%。

☆组合

为了节省库存与组装费用，当讲多个零件团结为一个零件时，可以受益。

☆缺陷

必须使mim固有的缺陷处于非关键位置，或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。

☆新型组合材料

mim可制造出用传统工艺难以制造的新型组合材料，例如叠片的、两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。

注射毛坯的加工装配技术

脱脂前的注射坯虽然强度远远低于烧结后的金属零件的强度，但仍具有一定的强度可以进行加工修整。

加减材料的加工工艺均可实施，用来改变毛坯的尺寸和形状。可以对脱脂前的注射坯进行浇口切除、分型线处理、钻孔、倒角等去除材料的加工。

由于毛坯较软，对刀具的磨损---降低。毛坯强度较弱，容易损坏，需要较高的切削速度和低的进给量来满足终的尺寸加工精度。

传统的装配工艺是将烧结后的零件连接起来，将脱脂前的注射毛坯零件组合成一体也是可行的。该组装工艺目前有三种方法：一是将zui初的成型坯作为嵌件进行第二次注射成型；二是多组分材料进行复合成型；三是在脱脂前将单个的注射坯组装成一体。

如果各个毛坯零件是由完全相同的注射材料注射成型，匹配的脱脂烧结收缩性能可以---其---地结合；若各个毛坯是由不同的注射料注射成型，必须采取措施防止开裂变形。

采用此项技术可以简化模具结构，降低模具成本；成型形状复杂、传统工艺难以加工的零件；成型具有不同性能、功能要求的复合材料零件或节省贵重原材料。

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