【正文】 末的制取和準備。粉末可以是純金屬或其合金、非金屬、金屬與非金屬的化合物，以及其他各種化合物等；（2）將金屬粉末及各種添加劑均勻混合后制成所需形狀的坯塊；（3）將坯塊用物料主要組元熔點以下的溫度進行燒結，使制品具有最終的物理、化學和力學性能。粉末冶金的工藝過程如圖16所示。圖16 粉末冶金的工藝過程粉末冶金成型方法與液態(tài)成型方法相比，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：可避免或者減少偏析、機加工量大等缺點。用粉末冶金法生產零件制品，金屬的總損耗只有1%～5%；材料的某些獨特性能或者顯微組織只能用粉末冶金方法來實現(xiàn)。例如，多孔材料、氧化物彌散強化合金、硬質合金等。另外，該種方法有可能用來制取高純度的材料，且不會給材料帶來污染；一些活性金屬、高熔點金屬制品用其他工藝成型是十分困難的。這些材料在普通工藝過程中，隨著溫度的升高，材料的顯微組織及結構會受到明顯損害，而使用粉末冶金工藝卻可以避免。 非金屬材料成型非金屬成型指對金屬以外的材料進行成型。其成型材料主要包括塑料、橡膠、陶瓷和復合材料等。非金屬材料成型的特點是：可以是流態(tài)成型，也可以是固態(tài)成型，可以制成形狀復雜的零件。1．塑料成型塑料除了用注塑、擠塑、壓塑、吹塑方法成型外，還可以用澆注和粘接等方法成型。1）注塑成型注塑成型也稱注塑，是熱塑性塑料成型的重要方法。它將粒狀或粉狀塑料加入注射機的料筒中，經加熱溶化呈流動狀態(tài)，然后在注射機的柱塞或螺桿的快速而連續(xù)的壓力下，從料筒前端的噴嘴中以很高的速度注入到閉合的模具中，并充滿模腔，隨后經冷卻或加熱（熱固性塑料）固化，開模得到制品。圖17所示為螺桿式注塑機的成型原理。2）擠塑成型擠塑成型也稱擠出成型，是使加熱或未經加熱的塑料，在擠出機的螺桿或柱塞的擠壓作用下通過一定形狀的口模而連續(xù)成型，所得到的制品為具有恒定端面形狀的連續(xù)型材，如管材、板材、薄膜和中空制品等。擠出成型設備主要是擠出機和擠出模具，圖18所示為單螺桿擠出機成型的原理示意圖。圖17 螺桿式注塑機的成型原理圖18 單螺桿式擠出機的擠出成型原理3）壓縮成型壓縮成型是將粉狀、粒狀或纖維狀的塑料放入到加熱的模具型腔中，然后合模加壓使其成型固化，最后脫模成制品的成型方法。圖19所示為塑料模壓成型工藝示意圖。圖19 塑料成型工藝示意圖4）吹塑成型吹塑指用壓縮空氣使進入型腔的塑料型胚膨脹形成中空制品的方法。具體來說，是通過將擠出或注射的管胚或型胚趁處于半熔融的類橡膠狀態(tài)時，置于各種形狀的模具中，并及時在管胚或型胚中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于型腔壁上成型，經冷卻脫模后，即可得到中空制品。吹塑成型的工藝過程如圖110所示。首先，注射機將熔融塑料注入注射模內，形成管坯，管坯成型在周壁帶有微孔的空心型芯上，如圖a所示；接著趁熱移至吹塑模內，如圖b所示；然后在芯棒的管道內通入壓縮空氣，使型坯吹脹并貼于模具的型腔壁上，如圖c所示；最后經保壓、冷卻定型放出壓縮空氣，且開模取出塑件，如圖d所示。圖110 吹塑成型工藝過程1注射機噴嘴；2注射型胚；3空心型芯；4加熱器；5吹塑模；6制件2．橡膠成型橡膠成型指將混煉膠制成所需形狀、尺寸和性能的過程，是橡膠半成品的成型過程。常用的橡膠成型方法有壓延成型、注射成型和模壓成型等。3．陶瓷成型陶瓷可以用注漿的方法成型，也可用注射、壓注等方法成型。圖111所示為陶瓷注漿成型的過程。圖111 陶瓷注漿成型的過程4．快速成型快速成型技術（Rapid Prototyping，RP）是一種20世紀80年代中期發(fā)展起來的原型制造技術。RP集機械工程、CAD、數(shù)控技術、激光技術和材料科學技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑圃炝慵?，從而對產品設計進行快速評估、修改及功能試驗，進而大大縮短產品的研制周期和減少新產品開發(fā)的投資風險。由于其具有敏捷性、適合于任何形狀、普適性、高度集成化等優(yōu)點，被廣泛應用于機械、汽車、電子、通信和航空航天等領域。目前，快速成型的工藝方法有十余種，如光固化法、疊層法、激光選區(qū)燒結法、熔融沉積法、掩膜固化法、三維印刷法和噴粒法等。其中，光固化法是最早商品化、技術最成熟、市場占有率最高的RP技術。圖112所示為樹脂的光固化成型過程。首先，在計算機上用CAD系統(tǒng)構成產品的三維實體模型，或者用三維掃描機對已有實體進行掃描，并通過反求技術得到三維模型。然后對其進行分層切片，得到各層截面的二維輪廓數(shù)據(jù)。接著計算機依據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制紫外激光束在液態(tài)光敏樹脂表面的掃描，光敏樹脂中的光引發(fā)劑在紫外光的輻射下，裂解成活性自由基，引發(fā)預聚體和活性單體發(fā)生聚合，使掃描區(qū)域被固化，產生一薄固化層。然后將已固化層下沉一定高度，讓其表面再鋪上一層液態(tài)樹脂，新固化的這一層粘接在前一層上。再用第二層的數(shù)據(jù)控制激光束掃描，這樣一層一層地固化，逐步順序疊加，直到完成整個塑件成型為止。圖112 光固化成型過程 模具的種類與結構按照成型材料的不同，模具可分為不同的種類，包括塑料成型模具、金屬成型模具、陶瓷成型模具和玻璃成型模具等。其中，塑料成型模具占有很大的比重，并且塑料成型模具也是本書研究的重點方向。 塑料成型模具塑料成型模具的種類較多，主要有塑料注射成型模具、塑料壓縮成型模具、熱固性塑料傳遞成型模具、擠塑成型模具、塑料吹塑成型模具及熱成型模具等。1．注塑模具注塑模具的分類方法較多，按塑料件所用的材料不同可分為熱塑性注塑模具和熱固性注塑模具；按塑料注射機的類型不同可分為臥式、立式和直角式注塑模具；按其在塑料注射機上的安裝方式不同可分為移動式注塑模具和固定