粉末注射成形新型快速脱脂工艺——催化脱脂

粉末注射成形工艺包括四个阶段：混炼、成形、脱脂和烧结,其中脱脂是粉末注射成形工艺中最复杂、最重要的环节。本文论述了一种粉末注射成形新型快速脱脂工艺——催化脱脂,详细介绍了催化脱脂原理、脱脂特性及脱脂设备,评述了催化脱脂技术发展现状,并对催化脱脂技术发展作出展望。     

粉末注射成形的成形原理与发展趋势

粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了粉末注射成形技术的发展历程;概述了粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了粉末注射成形技术的局限性;展望了粉末注射成形技术的发展趋势,认为其材料体系将朝多方向发展,且应开发新的粘结剂和新的脱脂工艺以减少脱脂后在材料中的残留,开发少粘结剂、无粘结剂注射成形工艺;微粉末注射成形将朝成形数微米甚至纳米级的零部件的方向发展,防止粉末的氧化和保形是关键。     

粉末注射成形溶剂脱脂研究进展

简述了粉末注射成形溶剂脱脂的基本过程,介绍了目前使用的一些溶剂脱脂方法及其研究进展,讨论了粉末注射成形溶剂脱脂工艺的发展趋势.     

钛及钛合金粉末的注射成形

介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的发展、应用现状及制备工艺.指出了钛及钛合金粉末注射成形技术研究方向和扩大应用的途径是:①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末;②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系;③优化混炼工艺;④优化注射条件参数以消除注射缺陷;⑤开发先进的脱脂工艺,使脱脂时间进一步缩短并减少脱脂缺陷,以降低成本;⑥研究钛及钛合金烧结工艺以及超小型零件的注射成形工艺,控制产品尺寸精度,提高产品性能,扩大产品的尺寸.     

粉末近净成形溶剂脱脂技术

溶剂脱脂技术在粉末注射成形和粉末挤压成形工业生产中广泛应用。本文阐述了溶剂脱脂的基本过程,介绍了目前常见的一些溶剂脱脂方法及其研究进展,讨论了溶剂脱脂理论的研究现状,指出了当前溶剂脱脂技术发展要解决的主要问题。     

金属粉末注射成形的原理与发展趋势

金属粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了金属粉末注射成形技术的发展历程;概述了金属粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了金属粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了金属粉末注射成形技术的局限性;展望了金属粉末注射成形技术的发展趋势,认为预制复合粉末有助于解决混炼和注射造成的成分不均匀,减小烧结过程由于收缩不均匀导致的制件变形,且应开发新的粘结剂和脱脂工艺以减少脱脂后其在材料中的残留和碳化,开发少粘结剂注射成形工艺。     

金属粉末注射成形石蜡-油-聚乙烯粘结剂的研究

本文开发了用于Fe-2Ni粉末注射成形石蜡-油-聚乙烯粘结剂,选择了石蜡和聚乙烯组份,考察了油的加入对组份相容性、生坯强度、粉末装载量、喂料热容、溶剂脱脂速率的影响.该粘结剂用于Fe-2Ni注射成形,粉末装载量达60%(体积分数),生坯强度5.5MPa,溶剂脱脂速率2mm/h以上.     

超细316L不锈钢粉末注射成形的脱脂工艺

采用溶剂脱脂和热脱脂相结合的方法,研究了超细316L不锈钢粉末注射成形坯的脱脂工艺。注重考察了升温速度和保温时间对不锈钢注射坯的热脱脂工艺的影响。研究表明注射成形坯经正己烷溶剂脱脂后,石蜡组元全部被脱除。其它组元在后续的热脱脂中被去除,确定了优化的升温速度和保温时间,试样没有出现缺陷,并缩短了脱脂周期,该周期大约为10小时。     

粉末装载量和气氛对MIM不锈钢脱脂过程的影响

研究了粉末装载量和气氛对金属注射成形（ＭＩＭ）不锈钢脱脂过程的影响，粉末装裁量高，脱脂速率低，粉末装载最低，脱脂速率高，在真空环境下，由地石蜡的饱和蒸气压大于环境威协答独即使在８０～１００℃的低温情况下，粘结剂也能比较显著地被脱除。     

金属粉末注射成形钛合金工艺研究

为了探究保障最终产品性能满足ASTM标准的粉末注射成形工艺,本文采用金属粉末注射成形方法,以德国Basf公司提供的喂料为原料,通过对注射参数优化获取1组最优注射工艺参数,用于后续脱脂及烧结工艺.利用拉伸、弯曲等力学实验,扫描电镜、金相光学显微镜等表征方法对材料的力学性能及微观结构进行表征,研究了注射、脱脂和烧结工艺参数...     

CIM中最新脱脂工艺的进展

陶瓷注射成型是一种近净尺寸可塑成型方法 ,可高效率成型形状复杂的陶瓷部件。脱脂是陶瓷注射成型中最复杂、最重要的环节 ,本文介绍了陶瓷注射成型最新脱脂工艺进展 ,详细介绍了催化脱脂和水基萃取脱脂的脱脂原理 ,并对各种脱脂工艺的优缺点进行了比较。     

Ti(C,N)基金属陶瓷注射成形脱脂技术研究

使用传统蜡基粘结剂和改进型蜡基粘结剂分别研究了Ti(C,N)基金属陶瓷粉末注射成形,热脱脂和溶剂脱脂 热脱脂工艺过程,其中包括根据粘结剂TGA制定并优化热脱脂的工艺曲线、不同的溶剂和温度对溶剂脱脂的影响、后续热脱脂工艺路线的确定.结果表明:使用改进型蜡基粘结剂的2#试样热脱脂工艺简单、周期短并易于控制;2#溶剂脱脂率明显高于使用传统蜡基粘结剂的1#试样;经过溶剂脱脂 热脱脂,1#试样脱脂率达到93%,2#试样脱脂率达到96%以上;1#烧结试样的抗弯强度为700 MPa左右,2#则达到1300 MPa,从烧结样品抗弯断口和显微组织的SEM图片得到了验证.Ti(C,N)基金属陶瓷注射成形采用改进型蜡基粘结剂比传统蜡基粘结剂脱脂效果好、力学性能高,改进型蜡基粘结剂更适合Ti(C,N)基金属陶瓷注射成形.     

新型金属注射成形催化脱脂型粘结剂的催化快速分解研究

催化脱脂是目前MIM技术领域新的发展方向,研究了新型金属注射成型催化脱脂型粘结剂的催化快速分解,研究结果表明,该催化脱脂型粘结剂在以HNO3为催化剂进行催化脱脂时,注射成形坯经3－4h催化脱脂后,脱脂坯内部已形成大量的连通孔道,脱脂时间,脱脂温度以及 不同粘结剂组成影响催化脱脂效果。     

陶瓷注射成形中脱脂工艺及其新进展

陶瓷注射成形是先进的陶瓷近净成形技术,可高效成形形状复杂的陶瓷部件.而脱脂是陶瓷注射成形中最复杂和重要的环节.详细介绍了陶瓷注射成形各种脱脂工艺的脱脂原理,并对各种脱脂工艺的优缺点进行了比较.     

粉末增塑挤压成形脱脂技术研究

综述了粉末增塑挤压成形中几种传统脱脂工艺的脱脂机理及其理论模型,包括热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂和虹吸脱脂,介绍和评述了国内外最新发展的几种脱脂方法,指出了粉末增塑挤压成形脱脂技术当前的研究重点.     

Scientific and Technological Progress in Binder Burnout from Metal Injection Molded Compacts

A two-component model binder system composed of the low molecular weight component stearic acid (SA) and the polymer polypropylene (PP) was chosen to study the kinetics of long-term conventional thermal debinding of SA from a metal powder compact formed from spherical stainless steel powder. The burnout temperature of the two binder components is widely different, so that the SA-weight loss could be followed in the lower temperature regime independently by thermogravimetric analysis. The experiment provides at constant temperature an exponential decrease of the SA-weight with debinding time. It is suggested that the debinding rate is controlled by diffusion of SA in the thermoplastic to inner surfaces of pores, which develop in the material during debinding. This is in correspondence with previous work on short-term debinding. The kinetics for the PP/SA-system are compared to previous results on binders with other polymer components. The second part of this paper reports about MIM-processing of commercial steel parts with a novel proprietary binder formulation which allows a distortion-free conventional thermal debinding within hours.     

Fe—2Ni粉末注射成型容剂脱脂相关问题的研究

对石蜡－油－聚烯烃结剂溶剂脱脂相关问题进行了研究,包括溶剂和聚合物种类对脱脂过程中的影响,脱脂坯强度,脱旨后干燥,溶剂回收等,结果表明,用二氯甲烷作溶剂脂脱脂速率高于三氯甲烷,温度升高溶剂脱脂速率增加,脱脂速率可达到2mm/h,乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）作聚合物组份,济剂脱脂后开裂,这与EVA在溶剂中的溶胀率较大关,坯块强度随脱脂进行而降低,石蜡－油在溶剂中累积使脱速率有所降低,可通过蒸溜方法使溶剂回收,回收率质量分数达95％以上。     

陶瓷注射成型用PVB树脂基粘结剂研究

本文研究了应用于陶瓷注射成形技术的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)基粘结剂体系,它主要包括PVB、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、润滑剂和偶联剂.该粘结剂体系与Al2O3粉末有较强的相互作用,可以制备混炼均匀和高固含量的Al2O3陶瓷注射料,并且注射料具有高的生坯强度和良好的注射成形性.根据该粘结剂体系的TGA曲线,可以选择合适的热脱脂程序,经热脱脂和烧结得到结构致密的陶瓷制件.     

Controlling the Structural Integrity of Injection Molded Parts in Debinding and Sintering by Experimental Design

The preservation of the structural integrity of injection molded Fe-8% Ni in debinding and sintering was studied using four spherical ball specimens having diameters of 10 mm, 20 mm, 30 mm and 40 mm. Different degrees of defects existed in the as-molded specimens due to jetting during molding, which subsequently transformed into cracks when the debinding conditions were not properly controlled. The manifestation of molding defects during debinding was most severe for specimens having a green diameter of 40 mm, but could be avoided by optimizing the extraction temperature in solvent debinding and the heating rate in thermal debinding. For the processing conditions selected in the experimental trials which were designed using the Taguchi method, distortion as a result of slumping could be reduced to a magnitude close to the ±0.3% tolerance commonly quoted for metal injection molded parts.