金屬粉末注射成型脫脂和燒結(jié)工藝復(fù)雜
信息來源：本站 | 發(fā)布日期：
2025-11-05
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關(guān)鍵詞：金屬粉末注射成型脫脂和燒結(jié)工藝復(fù)雜
金屬粉末注射成型（
MIM）的脫脂和燒結(jié)工藝確實(shí)較為復(fù)雜，這兩道工序是確保最終零件性能和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在工藝原理、操作要求及影響因素上。以下從脫脂和燒結(jié)兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)展開說明：
一、脫脂工藝的復(fù)雜性
脫脂是將注射成型后的坯體中的黏結(jié)劑去除的過程，其復(fù)雜性體現(xiàn)在以下方面：
方法多樣性：
脫脂方法包括溶劑脫脂、熱脫脂和催化脫脂等，每種方法適用于不同的黏結(jié)劑體系和零件要求。例如：
溶劑脫脂：通過有機(jī)溶劑溶解黏結(jié)劑，適用于低分子量、易溶解的黏結(jié)劑，但需控制溶劑溫度、濃度和浸泡時(shí)間。
熱脫脂：通過加熱使黏結(jié)劑揮發(fā)或分解，適用于高分子量、難溶解的黏結(jié)劑，但需控制加熱速率和溫度，避免零件開裂或變形。
催化脫脂：利用催化劑加速黏結(jié)劑分解，效率高且脫脂徹底，但對(duì)催化劑和工藝條件要求嚴(yán)格。
工藝控制要求高：
脫脂過程中需避免液相形成，以控制生坯變形，確保燒結(jié)后的尺寸精度。例如，熱脫脂需分階段升溫，逐步去除黏結(jié)劑；催化脫脂需在特定氣氛中進(jìn)行，防止零件氧化。
對(duì)零件質(zhì)量的影響：
脫脂不徹底會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)時(shí)黏結(jié)劑殘留，影響零件密度和力學(xué)性能；脫脂過快則可能引起零件開裂或翹曲。
二、燒結(jié)工藝的復(fù)雜性
燒結(jié)是將脫脂后的坯體加熱至高溫，使金屬粉末顆粒結(jié)合成致密零件的過程，其復(fù)雜性體現(xiàn)在以下方面：
工藝原理復(fù)雜：
燒結(jié)過程涉及固態(tài)擴(kuò)散、再結(jié)晶和液相燒結(jié)等機(jī)制：
初始燒結(jié)階段：顆粒表面發(fā)生擴(kuò)散，形成頸部連接。
頸部形成階段：顆粒間頸部增大，孔隙減少。
致密化階段：顆粒間孔隙閉合，零件密度接近理論值。
工藝參數(shù)控制嚴(yán)格：
燒結(jié)溫度、時(shí)間和氣氛需控制：
溫度：需根據(jù)材料特性設(shè)定，避免過熱導(dǎo)致零件變形或性能下降。
時(shí)間：需確保粉末顆粒充分結(jié)合，但過長會(huì)導(dǎo)致晶粒粗大。
氣氛：通常在惰性氣體或還原氣體保護(hù)下進(jìn)行，防止零件氧化。
對(duì)零件性能的影響：
燒結(jié)工藝直接影響零件的密度、力學(xué)性能和耐久性。例如，高燒結(jié)密度（通常>97%）可使產(chǎn)品性能接近鍛造材料；若燒結(jié)不充分，零件可能存在孔隙，導(dǎo)致強(qiáng)度不足。
三、脫脂與燒結(jié)工藝的整體復(fù)雜性
工藝鏈的連貫性：
脫脂和燒結(jié)是MIM工藝中緊密相連的兩個(gè)環(huán)節(jié)，脫脂效果直接影響燒結(jié)質(zhì)量。例如，脫脂后坯體需具有半滲透性，以便燒結(jié)時(shí)殘留黏結(jié)劑順利揮發(fā)。
設(shè)備要求高：
需使用專用設(shè)備（如真空爐、氣氛爐）控制溫度和氣氛，確保工藝穩(wěn)定性。
對(duì)操作人員的要求：
需具備豐富的工藝經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)材料特性和零件要求調(diào)整工藝參數(shù)。例如，不同材料的收縮率不同，需在模具設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留補(bǔ)償空間。
