新型催化脱脂型粘结剂在粉末注射成型中的应用

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1、新型催化脱脂型粘结剂在粉末注射成型中的应用*吴爱平，刘春林，吴兴德，成骏峰(常州大学材料科学与工程学院，江苏，常州213164)摘要:选用POM作为粘结剂的主要组分，HDPE作为保型性树脂，EVA作为相容剂制备不锈钢粉末注射成型所用的粘结剂，并结合316L不锈钢粉末制备了注射成型喂料。利用偏光显微镜、扫描电镜、旋转流变仪等仪器，研究了粘结剂、喂料以及烧结坯的性能。结果表明:EVA能够改善粘结剂的相容性，细化POM球晶结构，加入微晶蜡能够降低粘结剂的复数黏度;喂料中不锈钢粉末没有出现明显的团聚现象，分布均一;脱脂坯中HDPE较为理想的包裹着不锈钢

2、粉末实现保型作用;烧结坯的力学性能较好，密度为7．53g/cm3，硬度为63．1HＲB，拉伸强度为483．3MPa，断裂伸长率为36．3%。关键词:聚甲醛;粉末注射成型;喂料;复数黏度;力学性能中图分类号:TQ326．51文献标志码:A文章编号:1001－9456(2014)02－0078－04NovelCatalyticDebindingBinderinApplicationofPowderInjectionMoldingWUAi-ping，LIUChun-lin，WUXing-de，CHENGJun-feng(DepartmentofMat

3、erialsScienceandEngineering，Changzhou，Jiangsu213164，China)Abstract:ChoosingPOMasmainbindercomponent，HDPEresinasshaperetentioncomponent，EVAascompatibilizerpreparedbinderandappliedtostainlesssteelpowderinjectionmoldingprocess．Thebinder，feedingandtheperformanceofthesinteringbil

4、letwasstudiedbyusingpolarizationmicroscope，scanningelectronmicroscopy，rotationalrheometerinstrumentsandsoon．ＲesultsshowedthatEVAcouldimprovethecompatibilityofbinder，refinementofPOMspherulitestructure，microcrystallinewaxcouldlowerbinderpluralviscosity．Feedingofstainlesssteelp

5、owderdidnotappearobviousphenomenonofreunion，distributionuniformity．InthedeboundpartHDPEwrappedstainlesssteelpowdertoachieveshaperetention．Thesinteredcompacthadgoodmechanicalpropertieswhichdensitywas7．53g/cm3，hardnesswas63．1HＲb，tensilestrengthwas483．3MPa，elongationwas36．3%．Ke

6、ywords:polyformaldehyde;powderinjectionmolding;feeding;complexviscosity;mechanicalproperties．粉末注射成形技术(PIM，powderinjectionmolding)将现代先进的塑料注射成型技术和粉末冶金工艺完美结合起来形成的新型粉末冶金近净成型技术，特别适合制造用常规粉末冶金方法不能或难以成形的特殊形状的零件［1－4］。其工艺特点是:将金属粉末和聚合物粘结剂在一定的温度下混炼形成均一的喂料，然后在一定的注射工艺条件下将喂料注射到模腔中获得几何形状与模腔

7、完全相同的生坯，再通过脱脂的步骤将生坯中大部分粘结剂脱除，最后经过烧结形成最终所需的制件［5－7］。通过这种制造工艺可大批量生产形状复杂、高精度和高性能的零件，能够大大降低复杂零部件的制造成本［8］。在PIM中，粘结剂起着十分重要的作用，直接影响着混合、注射成形、脱脂等工序［8］。粘结剂的脱除是PIM的关键技术，在脱脂阶段需要将生坯中的大部分粘结剂快速脱除而不影响生坯的形状。经过脱脂步骤生坯中形成连通的孔隙结构，以排出后续烧结过程中剩余粘结剂分解产生的气体。以石蜡为主要组分的石蜡基粘结剂是PIM中使用最为广泛的粘结剂体系，其制备的喂料具有流动

8、性好，粉末装载量高的优点，特别适合制造壁厚小于3mm的零件［9－11］。石蜡体系的粘结剂主要使用溶剂脱脂的方法，将生坯浸泡在CHCl3溶剂中使石蜡组分