第4章-粉末的成形-資料下載頁
2025-08-05 10:50本頁面
【正文】 浮劑 阻止粉末顆粒間的聚集；弱酸、堿，在顆粒表面上吸附 H+或 OH離子，靜電吸附，同性相斥 → 分離 機理 3）除氣劑 表面活性劑，使顆粒表面吸附的氣體脫附，防止顆粒聚 集和消除坯間氣孔：正丁醇 4）調(diào)節(jié)劑 調(diào)節(jié)料漿粘度，改善流動性；常用 NaOH、 HCl，氨水等 ● 制作過程（流程圖） ● 石膏粉粒度影響模具的 吸水能力（圖） （ 2）石膏模制作 石膏粉 +水（ 1:） ↓ 攪拌 ↓ 澆入型箱 （鑄造） ↓ 干燥（ 4050℃ ） ↓ 石膏模 石膏模壁涂離型劑： 硅油或肥皂水。 作用： 隔絕粉末顆粒與石膏顆粒間的接觸、控制吸水速度。 澆注方法： 可以用手工澆注，即所謂傾倒?jié)沧⒎?。也可以用壓縮空氣澆注，即用壓縮氣體將粉漿壓入模具內(nèi)。 （ 3） 澆注 （ 1）粉末粒度： 細粉末利于澆注 （ 2）液固比： 影響粉漿粘度和粉末沉降速度 （ 3）粉漿的 pH值： 影響粉漿粘度和粉末沉降速度 （ 4）分散劑與粘結(jié)劑 ： 影響粉漿的粘度和沉降速度 和坯體強度 （ 5）氣體 4 . 影響粉漿澆注的因素 一、注射成形的原理及特點 ： 利用塑料注射成形原理，將金屬粉末（陶瓷粉末等）與有機粘結(jié)劑一起制成混合料，在注射成形機上，在一定溫度和壓力下通過注射口注入閉合的模具中，冷卻后開啟模具，得到坯體。 注射成形 2. 注射成形的特點： 1）是將粉末冶金與塑料注射成形結(jié)合的新的粉末成形工藝 技術(shù)。 是 PM高新技術(shù)之一。 2）可以大批量生產(chǎn)接近最終形狀、尺寸的復(fù)雜形狀的金屬、陶瓷制品。 3）生產(chǎn)工序少、無工序廢料，少無切削加工。 4） 是制造復(fù)雜形狀粉末冶金零件的研究熱點之一， 在難熔 金屬與硬質(zhì)合金、不銹鋼、輕金屬粉末冶金、復(fù)合材料、陶瓷等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 比較：粉末注射成形和擠壓成形 School of Materials Science and Engineering 二、注射成形工藝過程 1. 混練 借助于溫度和剪切應(yīng)力的聯(lián)合作用，使 PIM喂料均勻。 ● 混練溫度 溫度過高： 導(dǎo)致粘結(jié)劑分解，或粘度太低而發(fā)生兩相分 離現(xiàn)象。 溫度過低： 粉末聚集，喂料不均勻性。 ● 混練過程剪切力：由 旋轉(zhuǎn)速度決定 剪切力太高： 混練設(shè)備磨損和引入機械夾雜。 剪切力太低： 粉末聚集、混料不均。 關(guān)鍵工藝參數(shù)為：注射壓力、溫度 熱脫脂： 在一定溫度和氣氛條件，多元組份中的低熔點組份形成液相借毛細作用溢出注射坯體或蒸發(fā)。 若 T≥ 分解溫度，也可形成相應(yīng)單分子化合物排出高熔點組份，部分殘留在粉末顆粒接觸處，賦予脫脂坯體足夠強度。 溶劑脫脂： 利用粘結(jié)劑組份在溶劑中的選擇性溶解，粘結(jié)劑擴散逸出注射坯體。過程進行速度慢。 3. 脫脂 注射坯件的微觀結(jié)構(gòu) 脫脂過程 ■ 脫脂后的 PIM坯體為多孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱系數(shù)很小。 ■ 過快的升溫速度造成坯件表面層優(yōu)先燒結(jié)，形成硬殼，阻止內(nèi)部粉末收縮。 ■ 熱應(yīng)力可能導(dǎo)致坯體變形和空洞。 ■ 注射成形坯體的燒結(jié)技術(shù)要求高！ 4. 燒結(jié) 注射成形坯體的燒結(jié)技術(shù)要求高！ 三、注射成形產(chǎn)品性能 Remington兵器公司 MIM材料性能 典型性能 Fe20%Ni FeCNi 316L 密度（ g/cm3） 相對密度（ %） 開孔率（ %） 抗拉強度（ 686x104Pa） 屈服強度（ 686x104Pa） 延伸率（ %） 洛氏硬度 95 48 25 30 48RB 97 120 10 20RC 93 68 25 35 48RB ● 噴射成形 是將噴射沉積與成形技術(shù)結(jié)合一起進行加工金屬或合金成半成品或成品的新工藝。 ● 將霧化液態(tài)微粒先沉積為預(yù)成形實體，然后進行各種形式冷熱加工成板、帶、棒、管材。 噴射沉積原理示意 1— 霧化液微粒流 2— 沉積物 3— 襯底 4— 金屬液流 1 2 p 4 3 2 1 4 噴射成形 噴射成形工藝特點： ● 制各種板、帶、管等半成品及成品。 ● 控制霧化速度可控制制品的組織和性能， 如：晶態(tài)、非晶等組織。 ● 材料各向同性。 ● 可制多層復(fù)合材料。 在傳統(tǒng)快速凝固 /粉末冶金(RS/PM)工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種全新的先進材料制備與成形技術(shù) 。 原料 噴射 熔化 產(chǎn)品 接收體 噴射成形工藝流程圖 產(chǎn)品形狀 棒坯 、 管坯 、 板坯 、 環(huán) 、 盤等 涉及合金 鋁基合金 、 銅基合金 、 鎳基高溫合金 、 鋼 、 硅基合金等 應(yīng)用領(lǐng)域 汽車 、 電子 、 航空航天和其它普通工業(yè)等 TiAl圓柱鍛造成圓盤 噴射成形工藝方法 噴射軋制 噴射鍛造 離心噴射沉積 噴射涂層 Spray Casting Spray casting (Osprey process) in which molten metal is sprayed over a rotating mandrel to produce seamless tubing and pipe.. 電鑄成形 爆炸成形
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