金屬射出成型製程包含四個步驟:混煉、成型、脫脂及燒結。作為混煉最終產物的餵料,是整個 MIM 製程不可或缺的關鍵。選擇合適的粉末混合物,可確保製造出最佳品質的零件。
什麼是金屬射出成型餵料?
金屬射出成型採用金屬粉末與塑膠及蠟質黏結劑混合而成的配方。此混合物稱為餵料,是最終零件的基礎。OptiMIM 以自行混製餵料為傲,讓客戶可選用多樣化的金屬材料。
客戶可選擇多種金屬混合物。常見餵料包括 NiFe、316SS、420SS、17-4SS、4140、鈦及銅。OptiMIM 亦提供客製化粉末混合配方,以達成特定的機械性質、耐高溫性及重量要求。
MIM 粉末的製造
金屬粉末通常透過兩種方式製造:水霧化及氣體霧化。水霧化是將熔融金屬經由噴嘴流出,再以水柱噴射形成金屬液滴。液滴隨後以水淬冷,並收集於槽體底部。快速冷卻會形成表面粗糙且形狀不規則的顆粒,使「棕坯」強度及燒結期間的一致性更佳,但也會造成較高的氧化程度與氧含量。
氣體霧化的原理相似,但使用惰性氣體而非水,將熔融金屬霧化為細小液滴。液滴在霧化塔中下落時冷卻,形成球形顆粒,具有高度潔淨度、更佳的粉末分布,以及優異的氧與碳控制能力。然而,此製程可能導致「棕坯」強度不佳,並產生塌陷與拖曳等燒結問題。
霧化後,顆粒會依尺寸進行分離與分級;MIM 應用的粒徑通常介於 4 至 25 微米。篩分與空氣分級是兩種常見方法。篩分利用不同孔徑的篩網分離顆粒;空氣分離器則利用上升氣流,將較重、密度較高的顆粒與較細小的顆粒分開。較小的顆粒通常成本較高,但部分製造商已改良製程,以較高良率生產這類顆粒。為確保粒徑分布準確,會使用粒徑分析儀進行品質檢查。
配方表指引金屬粉末、蠟及塑膠黏結劑依特定比例混合,以達到適當的收縮率。這些成分經混合、攪拌後,再透過雙螺桿擠出機加工,製成餵料顆粒。
本系列第 3 部將聚焦於 混煉。 如對餵料有任何疑問,請聯絡我們的工程師團隊以取得更多資訊。
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