粉末冶金MIM法及PM法介绍.ppt

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1、1MIM&PM介绍2第一章1.1MIM介绍…………………………31.2MIM材料…………………………41.3MIM制造流程……………………51.4后续加工及检验流程……………141.5MIM优点及材料………………151.6应用领域………………………16第三章2.1P&M介绍………………………172.2P&M制造流程…………………18目录第三章2.1PM绍…………………………192.2PM材料………………………202.3PM制造流程…………………222.4PM优点………………………242.5PM应用领域…………………25第四章4.1MIM与MIM与其他制程比较…264.2MIM、PM

2、与P&M的比较……283第一章MIM介绍钻头合金刀1.1MIM概念：金属注射成形(MetalinjectionMolding,MIM)是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。（与热塑性物质(如塑料或石蜡等)混合的金属粉末，在注塑机上塑压成形的工艺）齿轮41.2MIM常用材料MIM技术适用材料：MIM工艺适用的材料非常广，包括低合金钢、不锈钢、工具钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等。见表1常用的PIM材料及其应用领域。材料体系合金牌号、成分应用领域低合金钢Fe-2Ni、Fe-8Ni汽车、机械等行业的各种结构件不锈钢316

3、L、17-4PH、420、440C医疗器械、钟表零件硬质合金WC-Co各种刀具、钟表、手表陶瓷Al2O3、ZrO2、SiO2IT电子、日常生活用品、钟表重合金W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Cu军工业、通讯、日用品钛合金Ti、Ti-6Al-4V医疗、军工结构件磁性材料Fe、NdFeB、SmCo5、Fe-Si各种磁性能部件工具钢CrMo4、M2各种工具表1常用的MIM材料及其应用领域汽车工具51.3MIM制造流程说明6气喷粉x2500倍水喷粉x2500倍1.3.1：金属粉末一：铁粉造粒常见一般可分两类:1.气喷粉………顆粒较圆（见左下图）2.水喷粉………成不规则状（见下图）二:粉

4、末制备：1.雾化制粉（见左右图）、2.还原法、3.机械合金化4.气相沉积、5.溶胶凝胶、6.自蔓燃反应合成、7.电解雾化制粉71.3.2结合剂结合剂又称粘结剂功能：1.具有提高粉粒的流动性外，并兼具有润滑和润湿（Wetting）作用,可防止微细粉末的结块（agglomeration）,及在射出成形阶可能引起模壁的摩擦损耗和粉粒结合剂的相分离（Phaseseparation),2.可以避免产生异质（Anisotropic）胚体，及不同大小、方向的收缩变形问题.3.结合剂亦可作为胚体经脱脂后主干，籍有少许残留结合剂的键结作用，提升胚体强度和保型性，并形成多孔性介质通道，以利下一阶段热分

5、解（Thermaldegradation）的快速进行。序号体系主要结合剂次要结合剂添加剂F1石蜡系石蜡蜂蜡硬脂酸F2石蜡/聚合物系石蜡PE、PP、PA、PS、PEVA、PEA硬脂酸、油酸、邻苯二甲酸F3聚合物/石蜡系PP、PE、PS（HIGHMW）石蜡硬脂酸F4聚合物HIGHMWPS低分子量树脂石油F5水溶性聚合物系10-20%PMMAPEG未知F6催化脱脂聚合物系PA10-20%非催化聚合物未知*PE：聚乙烯、PP：聚丙烯、PA：聚醛树脂、PS:聚苯乙烯、PEG：聚乙二醇、PMMA：聚甲基丙烯甲酯、PEA：聚乙烯胺PEVA：聚乙烯乙烯乙酸共聚物MIM典型结合剂8+结合剂(Orig

6、inalBinder)金属粉末(MetalPowder)混炼比例依材料特色、铁粉不同比例也会有差异一般结合剂占5%~8%混炼比例依材料特色、铁粉不同比例也会有差异一般铁粉占92%~95%1.3.4：混炼将已选取金属粉末和结合剂，依适当成分比例充分混合后，经由混炼、造粒，制出适合射出成形机使用素料（Feedstock）1.3.3：混料9金属射出成型机射出流程说明1.3.5射出成型将以具塑质特性的素料，射入金属模具内部加以成形，固化后脱模，即形成生胚（Greencompact)成形方式：喷射沉积、注射成形、挤压成形、粉末锻造、粉末轧制、温压成形、冷热等静压及特种固结技术、爆炸成形101

7、.3.6脱脂将生胚内部外加之结合剂成分予以去除，次过程称为：脱脂（Debinding）而经过脱脂后产品则称为:棕胚(Browncompact)脱脂3、通过溶剂萃取等脱脂方法去除大部分的粘接剂，余下部分用于支撑产品形状已使得零件可以进入烧结炉。111.3.6烧结将棕胚施以高温烧结处理，即可获取高致密度的金属零件产品。烧结分为：微波烧结、反应烧结、液相烧结、超固相线液相烧结、电火花烧结、原位成形烧结4、脱脂后产品进入烧结炉，先去除残留的粘接剂，随后被加热到很高的温度，使金