本篇 MIM 博客系列的第四部分"注射成形"重点介绍将混炼颗粒加入金属粉末注射成形机,以制造"生坯"。该零件比最终零件约大 20%,但具有相同的几何形状。该比例取决于所使用的金属类型,并可在模具完成前确定。这样便可正确制造模具,确保最终零件符合精确规格。
当颗粒状喂料被送入标准 MIM 设备或 Multi-Slide MIM 设备时,物料会被加热并注入模具型腔。这种高压注射形成"生坯"。零件会迅速冷却并从模具中顶出。在注射成形阶段,只有粘结剂会熔化;模具可设计多个型腔以提高生产速率。70% 的 MIM 缺陷源于模具,另有 15% 源于注射成形,因此这些步骤对于制造正确、无缺陷的最终零件至关重要。
注射成形设备
金属粉末与塑料和石蜡粘结剂混合,其中粘结剂约占 40%,金属约占 60%。该比例可根据粉末粒度和所需的模具收缩率而变化。MIM 零件从初始成形状态(称为生坯状态)到最终烧结状态,可收缩 16-21%。该比例称为粉末装载量。混合 MIM 材料 通常有两种方法:使用行星式混合机或管式混合机。这些混合机可在室温下或加热条件下混合材料。在加热条件下,材料被混合至粘结剂熔化的温度。混合持续进行,直至金属粉末均匀包覆粘结剂。随后,混合物被冷却并制成颗粒。两种混合工艺均为批次工艺,可确保金属粉末均匀包覆粘结剂。所得的颗粒状混合物称为喂料,随后即可用于注射成形设备。
行星式混合机采用批次工艺,速度较慢。与其他可用混合机相比,其产生的混合物一致性较差,且会引入更多变量。管式混合机同样采用批次工艺,是 OptiMIM 首选的方法。它可提供更高的产出速度,并以更少的变量获得一致的混合物。
混炼
OptiMIM 使用常规 MIM 设备,其典型循环时间约为每分钟两次注射。该设备非常适合较大的零件,以及具有多型腔且需要大批量生产的零件。常规 MIM 设备需要复杂模具、较长的流道系统,以及物料在设备和模具中的较长停留时间。根据零件的复杂程度,某些用于常规 MIM 设备的模具寿命可能较短。
在本系列的第五部分中,您将了解零件如何从"生坯"变为"脱脂坯"。下一篇博客将重点介绍 MIM 工艺中的脱脂环节。
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