传统机械加工法、近来靠自动化而提升其加工能力,在效果和精度上有极大的进步,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)来完成零件形状的方式。机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法,但是因为材料的有效利用率低,且其形状的完成受限于设备与刀具、有些零件无法用机械加工完成。相反,金聚金属粉末注射成型可以有效利用材料,不受限制,对于小型、高难度形状的精密零件的制造,金聚金属粉末注射成型工艺比较机械加工而言,其成本较低且,具有很强的竞争力。
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金属粉末注射成型烧结
烧结在真空烧结炉中进行,真空度为0.1 Pa,
烧结过程为:开始以4℃/min的升温速度升至1000℃,保温45 min,再以6 ℃/min快速升至烧结温度1 380 ±10(℃),不锈钢金属粉末注射成型,保温45 min,然后随炉冷却至常温。烧结温度应尽可能稳定,烧结温度波动几十摄氏度,可导致烧结密度波动10%,收缩率改变3%。
终产品的尺寸精度及机械性能:
成品零件(如图3),对与零件一同备制的标准试样进行了金相分析和力学性能试验。零件的金相组织为纯奥氏体,其力学性能试验结果:屈服强度为220 MPa,金属粉末注射成型工艺,拉伸强度为510 MPa,延伸率为45%,
任取10件测得其平均密度为理论密度得98. 8%。基本达到了理论上的性能指标,满足使用要求。结构及尺寸均满足精度要求,不需要加工处理。
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脱脂方法采用热脱脂,热脱脂工艺要根据粘结剂组元的热分解特性合理确定,同时还要防止因为脱脂速度过快,使脱脂坯产生鼓泡、开裂等缺陷。由于不锈钢粉对含碳量十分敏感,因此要选择还原性气氛,威海金属粉末注射成型,防止因粘结剂分解而产生残碳,在室温到200℃的温度区内主要为石蜡的分解,本工艺过程中粘结剂中石蜡为主要的组份,因此为了成功脱除石蜡,加温速度一般要低于1℃/min。本工艺的脱脂炉内是氢气气氛,脱脂温度为200℃以下以0.8℃/min的加热速度升温,待温度达到200℃时保温1.5 h,然后以1.5℃/min的速度升至450℃保温h,以脱去粘结剂的聚合物组元高密度聚乙烯,金属粉末注射成型厂,并形成连通孔。450℃以后用4℃/min的速度快速升温至800℃后保温45 min,使粘结剂中的聚合物组份完全分解,并完成脱脂和毛坯的预烧结。
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