金属注射成形脱脂机理的研究

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1、摘要本文以孔隙通道的形成和演化为研究对象，确立了新的粘结剂脱除理论模型；研究了粘结剂的液相扩散、气相扩散的动力学过程，溶剂脱脂的溶解扩散，并建立了相应的动力学方程；研究了不同动力学过程当中主要的缺陷种类和机理。讨论了注射成形工艺参数对脱脂动力学过程的影响，为优化脱脂工艺的提供了理论指导。任意形状和尺寸的脱脂坯都存在控制步骤的转换过程，临界厚度是表征脱脂控制步骤转化的物理量。临界厚度以下的脱脂坯，脱脂过程由粘结剂气体分子在液相粘结剂中的扩散所控制，脱脂率与脱脂坯的厚度无关，与脱脂坯的粒度有关，容易出现的缺陷形式为鼓泡。临

2、界厚度以上的脱脂坯，脱脂过程由气体分子在孔隙通道当中的渗透所控制，脱脂率和坯块厚度、粉末粒度都有关系，容易出现的缺陷形式为开裂。采用4um的铁粉和12um的不锈钢粉末制备不同厚度的成形坯，并采用同样的脱脂工艺进行脱脂理论模型的验证。结果表明，不同控制步骤下，粒度对脱脂率的影响趋势相反，验证了本文所建立的脱脂模型符合脱脂实践，试验结果和动力学方程的计算结果符合较好。，溶剂脱脂过程也存在两种可能的脱脂控制步骤，粘结剂的溶解和扩散，采用和热脱脂类似的方法，得到了表征控制步骤转化的厚度表达式，溶解、扩散的动力学方程，溶胀缺陷产

3、生的机理和判据。关键词粉末注射成形，脱脂，脱脂机构，缺陷ABSlRACTInthearticle，theformatiOllanddevelopmentofporeswasstudied,andanewtheorymodelofthermaldebindinghasbeenestablished．Theliquidphaseandgasphasetransportationkineticsinthermaldebinding，solventanddiffusionprocessinsolventdebindingwer

4、einvestigated．Thekineticequationwerefounded．111einfluenceoftedmologyparameterwasdiscussed,andsetainstructionaltheoryfordebindingprocess．Dispitedifferentspecimenshavedifferentfigureanddimension,butallofthemhaveacontrolsteptransformationindebindingprocess，crcitica

5、lthicknesscallbeusedasthetokentodescribeit，whenthethicknessofthespecimensmallerthanthecriticalthickness，transionofgasmolecularinliquidphaseisthecontrolstep，debindingrateiscountontheparticlesize，bubblewouldbethedefectform；andwhentheticknessofspecimenlargerthanthe

6、criticalthickness，thecontrolstepwouldbethepermeationofthegasmolecularintheporechannel，debindingratehastherelationshipwiththeparticlesizeandthethicknessofthespecimen,andcrackingwouldbethedefect．Twotypesofpowderwhichhavedifferentparticlesizeof4umand12umwastakeinto

7、experiment,theresultshowthat，particlesizehavedifferenttrendeetodebindingrateatdifferentcon廿olstep，ourtheorymodelWaSprovedandtheexperimentresultshowsagoodaggrementwithcalculationofkineticequation．Therestillexistcontrolsteptransformationinsolventdebinding，thejudge

8、mentexpressionWasfounded，thekineticequationofsolventanddiffusionwasextablished，andswellingcapacitywasstudiedalsoKEYWORDSpowderinjectionmodeling，debinding，debindingkin