粉末注射成形催化脱脂工艺研究

催化脱脂具有脱脂缺陷少,脱脂速率快等优点,是目前MIM技术领域新的发展方向.采用三组不同配比的新型催化脱脂型粘结剂,研究了注射成形催化脱脂工艺中催化气体流量、脱脂温度、脱脂时间对坯块脱脂率的影响.结果表明:试样F2具有较高的催化脱脂率和较好的脱脂质量;采用HNO3催化气体通入速度为0.050mL/min对该试样在120℃进行催化脱脂,经过5 h可基本脱除POM,脱脂率达到88.5%,已经形成完成连通的孔道.     

铜粉末注射成形工艺

用＜74 μm的电解铜粉做原料探索铜粉末注射成形工艺, 重点研究注射参数对生坯的影响及脱脂烧结过程中变形的控制. 脱脂工艺为： 2 ℃/min升温至160 ℃保温60 min, 1 ℃/min升温至250 ℃保温90 min, 2.5 ℃/min升温至400 ℃保温60 min, 4 ℃/min 升温至650 ℃保温60 min. 烧结条件为： 烧结温度950 ℃, 烧结时间90 min. 结果表明： 注射坯的尺寸和质量均随注射温度的升高而下降, 随注射压力和注射速度的增大而增大, 注射参数的变化对注射坯密度影响不大; 在脱脂烧结过程中, 利用填料的支撑作用, 能有效地控制产品变形. 采用粉末注射成形新技术制备的铜制品, 其性能为： 密度8.34 g/cm3, 抗拉强度σb=201 Mpa, σ0.2=71.9 Mpa, 伸长率δ=27.5%.     

粉末注射成形粘结剂及脱脂技术研究进展

综述了粉末注射成形中粘结剂配方及其脱脂技术研究进展,并比较了现行工业上常用的三大脱脂方法,讨论了粉末注射成形脱脂工艺的发展趋势。     

粉末注射成形钛合金粘结剂体系的研究进展

钛及钛合金具有低比重、高比强度、优异的生物相容性以及良好的耐腐蚀性等特点,在航空航天、生物医疗、化工、船舶、汽车等领域极具应用潜力。钛合金粉末注射成形技术（powder injection molding,PIM）提高了材料的利用率,实现了中小型复杂形状钛产品的大批量、低成本制备,显著地推动了钛及钛合金产品的生产及应用。目前关于粉末注射成形钛合金粘结剂体系的相关文献报道十分有限,新型粉末注射成形钛合金粘结剂体系的开发处于停滞不前的状态。本文分析总结了不同粉末注射成形钛合金粘结剂体系的研究现状,并针对目前存在的问题提出改进措施。     

304L不锈钢粉末注射成形研究

选用组分为POM、HDPE、PP以及其他辅助添加剂的粘结剂,与304L不锈钢粉末混炼制备注射成形喂料,研究了喂料,脱脂坯,烧结产品的性能。结果表明:粘结剂成分为85POM+8HDPE+7(PP+DBP)的喂料注射成形性最好,注射坯强度较高,催化脱脂效果好,脱脂过程中无明显缺陷,脱脂后坯体保形能力好。催化脱脂坯经过负压脱脂、真空内烧和强制冷却三个阶段的烧结后,产品密度为7.841 g/cm3,致密度为98.9%,硬度190 HV,抗拉强度550 MPa。     

粉末注射成形蜡基粘结剂溶剂脱脂行为研究

以YG8硬质合金为实验对象,研究了蜡基粘结剂注射成形生坯的溶剂脱脂行为,考察了时间、温度、生坯形状、厚度、表面积、粉末装载率和液固比对脱脂速率的影响,分析讨论了各因素影响脱脂速率的原因.结果表明:溶剂脱脂速率随温度升高而升高,随时间的延长而降低;脱脂初期扩散是控制性环节,温度是影响反应速率的主要因素,脱脂后期溶解成为控制性环节,浓度差减为影响反应速率的主要因素;液固比越大,脱脂速率越快,粘结剂最终脱除率越高;生坯粉末装载率越高,脱脂速率越慢,粘结剂最终脱除率越低;生坯形状对脱脂速率影响表现为样品厚度和表面积的影响,回归分析表明,脱脂速率与生坯表面积成正比,与生坯厚度的平方成反比.     

国外粉末注射成型工艺技术的研究现状及发展趋势

本文对国外粉末注射成型技术的主要工艺过程——混合料制备、注射成型、脱除成形剂的研究现状作了较为详细的概述,并对其发展趋势作了简要地介绍.     

粉末注射成形溶剂一热二步法脱脂过程变形的研究

脱脂变形是影响粉末注射成形尺寸精度的重要因素。本文选取聚乙二醇基和石蜡 -油基粘结剂 ,分别采用溶剂一热二步法脱脂。研究了溶剂溶解步骤 ,施加于试样上的力矩与变形大小的关系 ,发现当外力矩达到 10 -4N·m数量级时 ,就可产生变形 ;对后续热脱脂步骤的研究表明 :热脂脱在 10 0～ 16 0℃间开始产生变形 ,随温度升高和施加力矩的增大 ,脱脂变形趋势增加 ,适当的粉末装载量可减小变形趋势     

注射成形烧结钕铁硼永磁体的工艺特点及发展趋势

论述了注射成形烧结钕铁硼永磁体的工艺特点及发展趋势,分析了其生产工艺中的四个关键因素,包括磁粉、粘结剂与添加剂、注射过程和脱脂,并结合目前研究现状对这四个关键因素作了综合评述,介绍了热塑性体系和水溶性体系粘结剂在注射Nd-Fe-B烧结磁体中的应用;在分析现状的基础上,指出了现阶段存在的问题和发展方向.     

Fe-2Ni金属注射成形工艺研究

采用金属粉末注射成形工艺(MIM)制备Fe-2Ni合金。选择了5种石蜡基粘结剂,结果表明,由多组元聚合物组成的粘结剂注射成形性能好,热脱脂后无缺陷,样品形状保持完整。列举最佳工艺参数及烧结合金的机械性能。     

Nd-Fe-B永磁材料的粉末注射成形技术

介绍了目前采用的几种粉末注射成形用Nd-Fe-B磁粉的制备方法及特点;讨论了粘结剂、改性剂及磁场取向对注射成形Nd-Fe-B粘结剂磁体和烧结磁体最终磁性能的影响;指出了注射成形Nd-Fe-B磁体的现在以及潜在的应用市场。在此基础上,指出了今后开展研究工作的方向。     

陶瓷齿轮微注射成形工艺研究

研究了采用微注射成形技术(μPIM)制造含Y_2O_3稳定剂的ZrO_2微型齿轮.在含模温控制系统的注射机上注射成形,确定了注射参数,包括模具温度、注射压力和注射速度等.在室温下用C_2HCl_3溶液对注射样品脱脂,通过研究喂料和粘结剂的热分解性能,确定热脱和烧结工艺.结果显示,样品填充率高,表面光滑,有较高的致密度和表面硬度.     

粉末注射成形在软磁材料中的应用

介绍了粉末注射成形在粘结软磁、烧结软磁生产中的应用、研究开发状况。指出粉末注射成形是能够实现低成本生产新性能、新功能的磁体制造技术，强调利用注射成形技术实现磁性元器件结构功能一体化设计、制造的优势。     

YG8硬质合金的粉末注射成形技术

研究了WC-8％Co硬质合金的粉末注射成形工艺。结果表明:溶剂脱脂+75％N_2/25％H_2混合气体热脱脂工艺,不仅能大幅度提高脱脂速率,而且有利于合金碳含量的控制;提高预成形坯固体粉末体积含量有利于提高制品密度和尺寸精度。在1460℃烧结,保温2 h,PIM硬质合金试样的抗弯强度、硬度、密度分别达到2480MPa,HRA90和14.72 g·cm~(-3);烧结后制品保形性良好,尺寸偏差达到±0.02mm;经金相检查没有发现明显缺陷、石墨夹杂和第三相,合金组织均匀,平均晶粒度为2μm,孔隙度为A02B00。     

高导热氮化铝陶瓷的粉末注射成形技术

氮化铝(AlN)陶瓷具有热导率高、热膨胀系数低、电阻率高等特性以及良好的力学性能,被认为是新一代高性能陶瓷基片和封装的首选材料,为了满足微电子技术发展对微型复杂形状高导热陶瓷零部件用量日益增加的需求,该文作者研究利用粉末注射成形技术制备高导热AlN陶瓷零部件.该技术以AlN粉末为原料,加入5%Y2O3为烧结助剂;选用蜡基粘结剂体系(PW+PP+SA),确定粉末装载量为62%(体积分数),注射温度为160～170℃,注射压力为90～100 MPa;采用溶剂脱脂+热脱脂工艺脱脂;在1850℃流动氮气氛中烧结.所制备出的AIN陶瓷热导率达232.4 W/(m·K).     

金属粉末注射成形生产设备及其发展趋势

根据金属粉末注射成形技术的特点,介绍了金属粉末混炼、注射、脱脂、烧结、后处理各工序所使用的各生产设备的原理及其应用。阐述了金属粉末注射成形工业生产设备的最新研究动态,提出了其主要发展趋势。     

Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr注射成形

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(原子分数,%)气雾化预合金粉末为原料,采用粉末注射成形工艺制备了Ti舢合金材料,研究了该TiAl合金脱脂工艺对脱脂坯碳氧残留量和组织的影响规律及烧结工艺对烧结体显微组织、密度和压缩性能的影响规律.结果表明:在脱脂温度600℃、保温时间为1h和真空脱脂气氛条件下脱除坯体中剩余粘结剂,坯体中残余碳氧含量(质量分数)分别为0.059%和0.12%;脱脂温度从600℃升到1000℃,粉末由枝状组织转变为近γ组织;烧结温度在1410~1450℃,保温时间在1h以内,烧结体可以快速致密化;在1450℃保温30min,烧结体相对密度可以达到95%,烧结体的抗压强度为2105MPa,压缩率达到30.9%,接近铸态合金力学性能;随烧结温度升高,烧结体中的γ相逐渐减少,组织由近片层组织逐渐转变为全片层组织.     

金属粉末注射成形技术及其数值模拟

金属粉末注射成形技术可以大批量、低成本地制造高性能异形精密零部件,是当前先进制造技术领域研究的热点之一.本文概述了金属粉末注射成形的工艺,包括粉末制备、粘结剂选取、混料、注射以及后续的脱脂、烧结,介绍了金属粉末注射成形的发展过程、现状及新工艺,深入分析了金属粉末注射成形数值模拟,在此基础上展望了金属粉末注射成形的发展趋...