金属加工新工艺 金属注射成形技术

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金属注射成形是一种新的金属加工工艺，它是将金属粉末与其粘结剂混合得到的混合料进行制粒以后，再注射进模型中，从而得到所需形状零件的成形方法。它结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度以及整体性，是一种复杂几何形状零件成形的低成本解决方案。尤其适合加工形状复杂、尺寸小的薄壁金属零部件。目前，这一工艺被广泛应用到汽车、医疗、电子、工业等诸多行业，产品包括汽车配件、航空航天器材、通讯设备、医疗器械、工业工具和运动器材等。其具体过程主要包括如下几个步骤：

金属粉末与粘结剂混合

金属的精细粉末要与热塑性塑料和石蜡粘结剂进行混合，混合比例一定要精确。混合过程必须在一个专门的混合设备中进行。首先要加热到一定温度使粘结剂熔化，接下来使金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂，最后再进行冷却，使其形成能够被注入模腔的颗粒状原料。大部分情况下，混合是使用机械来进行的。

注射成形

金属注射成形使用的设备和技术与注塑成型比较相似，颗粒状的原料先是被送入机器加热，然后在高压下注入模腔，最后冷却脱模，形成需要的形状。加热温度要达到200摄氏度，才能使金属粉末及其粘合剂充分熔化，并完成金属注射成形过程。所使用的模具可以只有一个腔，也可以设计成多腔，后者对于提高成形加工效率大有帮助。设计模腔尺寸的时候，必须考虑到金属部件烧结过程中产生的收缩，并且对每种材料的收缩变化了如指掌。

脱脂

金属成形以后，还必须将金属中混合的粘结剂去除，这个过程就称为脱脂。绝大部分的粘结剂是在烧结前就已经去除了的，而残留的一少部分能够支撑金属部件进入烧结炉。脱脂可以采用多种方法来完成，最常用的方法是溶剂萃取法，残留的粘结剂在烧结时很容易被挥发。脱脂后的部件会具有半渗透性。

烧结

经过脱脂的金属部件要放进高温、高压控制的熔炉中进行烧结。在气体的保护下，金属部件先是被缓慢加热，从而去除残留的粘合剂。等到粘结剂完全清除以后，该部件就会被加热到一个很高的温度，使颗粒之间相互融合，从而消除颗粒间的空隙。接下来，使该部件冷却，定向收缩到设计尺寸并转变为一个致密的固体。对于大多数材料而言，经过烧结以后，密度理论上可以大于原始材料的97%，较高的烧结密度使得产品在性能上，与锻造材料相似。

表面处理和热处理

根据不同的加工需求，有些部件烧结后可能需要进行表面处理和热处理。热处理可以提高金属部件的物理性能；而电镀、涂装等表面处理工艺则是应用于高密度材料。