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此技術(shù)的工藝參數(shù)主要包括成型壓力、成型溫度和成型時間等。下面將逐項進行闡述。
1)成型壓力 PIM的成型壓力包括螺桿射腔壓力 (包括注射壓力和保壓壓力)、螺桿塑化壓力。
金屬粉末注射成型的注射壓力是將PIM物料高速注射入模具型腔內(nèi)的射腔壓力。由于PIM物料體系為黏結(jié)劑加裝載量很高的金屬粉末復(fù)合物,為超高填充的聚合物混合體系,成型時可視為固相懸浮液體,其黏度特性高,流動性差。因此,PIM注射壓力要高于普通的聚合物成型時的注射壓力,以保證充模時注滿型腔的每一個部位。注射壓力可根據(jù)黏結(jié)劑的種類、金屬粉末含量以及粉末特性、成型零件的復(fù)雜程度等相關(guān)因素而確定。
?。玻┏尚蜏囟取IM實際控制的成型溫度主要為料筒溫度和模具溫度。
料筒溫度分段控制,一般是從加料段、輸送段、熔融段、均化段、計量段和噴嘴由低到高地設(shè)置。由于PIM物料的熱傳導(dǎo)性能優(yōu)于純黏結(jié)劑體系,因此,各段溫度參數(shù)設(shè)置差異可以相對較小;PIM的模具溫度和成型效率有關(guān),模具溫度低,零件冷卻快,生產(chǎn)周期短,適用于液壓設(shè)備配件。但過低的模具溫度容易造成PIM注射零件缺陷。模具溫度的設(shè)置要根據(jù)黏結(jié)劑的選用、金屬粉末種類及特征、零件的形狀以及成型效率來確定。
?。常┏尚蜁r間 PIM一個成型周期的各成型工藝過程時間的疊加總和。
對零件的質(zhì)量和成型效率起決定作用的主要是注射時間、保壓時間和冷卻時間。PIM注射時間的大小決定了注射速率的高低,是影響零件質(zhì)量的關(guān)鍵性因素之一。注射時間根據(jù)注射物料的黏度、零件的大小、流道的寬窄等來確定。保壓時間和冷卻時間更多地由零件所使用的黏結(jié)劑和金屬粉末決定。
?。ǎ矗㏄IM的燒結(jié)成型工藝 燒結(jié)是金屬粉末注射成型過程中的一個重要環(huán)節(jié),同時也是PIM工藝的^后一道工序。
通過燒結(jié),PIM產(chǎn)品達到全致密化或接近全致密化。用注射成型法輔之以現(xiàn)代燒結(jié)技術(shù),可使成型零件或制品達到理論密度的96%。現(xiàn)代粉末冶金燒結(jié)技術(shù)正朝著 “三高一低”(高強度、高性能、高精度、低成本)和 “三耐”(耐磨損、耐高溫、耐腐蝕)的方向發(fā)展。