中國粉體網(wǎng)訊 根據(jù)金屬粉末注射成形(MIM)的流程,,MIM工藝需要的主要機(jī)械設(shè)備包括混煉造粒整體機(jī),、MIM專用注射機(jī),、脫脂爐,、燒結(jié)爐以及多種檢測設(shè)備,、二次加工設(shè)備等,。
混煉設(shè)備
為了使粉體表層均勻覆蓋著黏結(jié)劑,,同時(shí)具備良好的結(jié)合力,、穩(wěn)定性、成形性,,以及有利于后續(xù)脫脂和燒結(jié)工藝,,要求混煉裝置扭矩和溫度恒定,確�,;炝系玫骄鶆虻募羟辛�,,防止粉體顆粒和組織偏析;要求捏合裝置混料具有可重復(fù)性,、便于清洗,、能耗低,目前應(yīng)用較成熟的捏合裝置有雙行星混料機(jī),、單螺桿擠出機(jī),、雙偏心輪混料器、Z式齒輪混料器,、密煉機(jī),,其中采用較多的是密煉機(jī),它適用于金屬粉體和黏結(jié)劑的密煉,。
MIM注射料生產(chǎn)用的Z型混料機(jī)(圖源:Winkworth Mixers)
密煉機(jī)螺旋式轉(zhuǎn)子多選用2Cr13不銹鋼鑄件,,硬度高,耐磨,,耐腐蝕。特制的轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)備和轉(zhuǎn)矩測量記錄儀以及物料溫度記錄儀,,能記錄密煉過程中的物料溫度,、轉(zhuǎn)矩的變化狀況,并可反映密煉過程中電壓,、轉(zhuǎn)速等技術(shù)參數(shù),。輸出軸速度從20~50 r/min可平滑調(diào)整,效率高,,適應(yīng)各種物料不同配方的試驗(yàn)條件,。
注射成形設(shè)備
為適用MIM工藝,對標(biāo)準(zhǔn)的塑料注射成形機(jī)都要進(jìn)行一些較小的改進(jìn),,包括注射缸,、螺桿的幾何形狀等。和標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性塑料注射成形相比,,MIM的壓縮比較小,,一般采用(1.4~1.6):1.0,,同時(shí),螺桿材料的耐磨性要高,,壓縮區(qū)要加長,。
實(shí)際制作中,常用的成形裝置有雙回路注射成形機(jī),、雙模板注射機(jī),、無拉桿注射機(jī)、全自動注射機(jī),、電磁動態(tài)注射成形機(jī)等,。雙模板注射機(jī)把塑化和注射分離,塑化由擠出機(jī)穩(wěn)定塑化,;雙柱塞鎖模力穩(wěn)定均衡,,計(jì)數(shù)精確;雙模板無拉桿注射機(jī)大大簡化了注射機(jī)鎖模系統(tǒng),;全自主注射機(jī)采用電動機(jī)械驅(qū)動結(jié)構(gòu)代替液壓動力傳動系統(tǒng),,扭矩得到高傳動轉(zhuǎn)速與行程調(diào)節(jié)更精確。其中,,柱塞注射機(jī)因其穩(wěn)定性高,、測量精確,在實(shí)際生產(chǎn)中更受行業(yè)內(nèi)人士的青睞,。
脫脂設(shè)備
目前生產(chǎn)中常用的脫脂方法有熱脫脂,、溶劑脫脂、催化脫脂,、虹吸脫脂等,。考慮不同工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模以及實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)狀況,,按照脫脂方法可將設(shè)備分成熱脫脂爐,、溶劑脫脂爐、虹吸脫脂爐,、催化脫脂爐,;也可根據(jù)機(jī)器工作方式,將脫脂設(shè)備分成批料式和連續(xù)式兩種,,其中催化脫脂是比較先進(jìn)的脫脂方法,,連續(xù)式脫脂燒結(jié)一體爐被應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。當(dāng)成形出生坯后,,進(jìn)行脫脂,,通過萃取方法將生坯中黏結(jié)劑分離出來,再通過烘干將坯體中萃取劑蒸發(fā),最后進(jìn)行燒結(jié),。
燒結(jié)設(shè)備
燒結(jié)過程通常在真空或氣氛下高溫加熱,,使脫脂的坯體最終致密化。按燒結(jié)壓力分為常壓燒結(jié)和加壓燒結(jié),;按工作方式分成間斷式和連續(xù)式兩類,;按加熱方式主要分成電阻加熱電爐和感應(yīng)加熱電爐,同時(shí)又可以分為對燒結(jié)體直接電加熱和間接電加熱兩種形式,;按燒結(jié)溫度差異,,可把燒結(jié)裝置分成中溫?zé)Y(jié)爐(900~950℃)和高熱燒結(jié)爐(1100~1 700℃);按保護(hù)氣氛的差異又可分成空氣燒結(jié)爐,、氫氣燒結(jié)爐(如鉬絲爐,、不銹鋼管式氫氣爐)、真空燒結(jié)爐等,,真空燒結(jié)爐和鉬絲爐實(shí)際應(yīng)用較廣,。
資料來源:
[1]王浩然等:金屬粉末注射成形工藝及研究進(jìn)展,山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院
[2]R M German:金屬注射成形(MIM)生產(chǎn)工藝與應(yīng)用概要,,圣地亞哥州立大學(xué)
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