-金属粉末的注射成型课件PPT课件下载推荐.ppt

1、传统粉末成形是外力把粉末压成生坯后烧结，粉末通过传统粉末成形是外力把粉末压成生坯后烧结，粉末通过颗粒重排、塑性流动而致密化。由于粉末流动性较差，颗粒重排、塑性流动而致密化。由于粉末流动性较差，一些具有外部切槽、横孔、盲孔、外螺纹、凹台、表面一些具有外部切槽、横孔、盲孔、外螺纹、凹台、表面滚花等形状的零部件，难以一次成形滚花等形状的零部件，难以一次成形。传统粉末压制成型制品传统粉末压制成型制品粉末注射成型制品粉末注射成型制品8PIM用一定比例的高分子粘结剂与金属粉末、陶瓷用一定比例的高分子粘结剂与金属粉末、陶瓷粉末等制成具有良好流动性的均匀粒料，粉末等制成具有良好流动性的均匀粒料，能像塑料能像塑

2、料注射一样成形复杂形状的零部件，注射一样成形复杂形状的零部件，再经脱脂烧结得再经脱脂烧结得到最终产品，如外螺纹、锥形外表面、交叉孔与盲到最终产品，如外螺纹、锥形外表面、交叉孔与盲孔，凹台与键销、加强筋板、表面滚花等，孔，凹台与键销、加强筋板、表面滚花等，这类零这类零件都无法用常规粉末冶金方法得到。件都无法用常规粉末冶金方法得到。金属粉末注射成型复杂件金属粉末注射成型复杂件9（3）PIM可根据零件性能要求进行大范围的成分可根据零件性能要求进行大范围的成分设计，设计，可制取可制取复合材料零件复合材料零件，充分发挥不同材料的，充分发挥不同材料的优异性能，适应性广，生产成本低。优异性能，适应性广，生产

3、成本低。材料的复合设计材料的复合设计10（4）PIM适合大批量自动化生产。适合大批量自动化生产。PIM可采用一模多腔模具，成形效率高，模具使用寿可采用一模多腔模具，成形效率高，模具使用寿命长，更换调整模具快，产品转向周期短。命长，更换调整模具快，产品转向周期短。与精密铸造相比，粉末注射成形与精密铸造相比，粉末注射成形在提高零件精度，避在提高零件精度，避免成分偏析等问题的同时，免成分偏析等问题的同时，大大提高生产率。大大提高生产率。生产复杂形状零件的数量高于一定值时，生产复杂形状零件的数量高于一定值时，PIM会比机会比机加工方法更为经济加工方法更为经济。11金属粉末注射成型的优势金属粉末注射成型

4、的优势产品规模化生产带来效益产品规模化生产带来效益12（5）PIM制造的零件制造的零件几乎不需要再进行机加工，材几乎不需要再进行机加工，材料消耗少，利用率可达料消耗少，利用率可达98%以上。以上。自动化注塑生产车间一角自动化注塑生产车间一角13注塑成型材料注塑成型材料 理想的注射成形用金属粉末：理想的注射成形用金属粉末：粉末颗粒尺寸粉末颗粒尺寸在在0.5-20m之间，之间，D50在在4-6m之间；之间；粉末颗粒的粒度分布范围处于非常窄或非常宽的范粉末颗粒的粒度分布范围处于非常窄或非常宽的范围内围内，其分布斜率的理想值为，其分布斜率的理想值为2或或8；粉末颗粒无团聚现象粉末颗粒无团聚现象；粉末颗

5、粒粉末颗粒近似为球形、等轴近似为球形、等轴；粉末颗粒致密，内部无孔洞；粉末颗粒环境污染小，粉末颗粒环境污染小，表面干净。表面干净。金属粉末金属粉末14氧化还原氧化还原是一种重要的化学反应法，实际生产中很是一种重要的化学反应法，实际生产中很多粉末是通过氧化还原法来制备的，使用较细、净多粉末是通过氧化还原法来制备的，使用较细、净化的氧化物粉末，在还原性气体如化的氧化物粉末，在还原性气体如CO、H2等参与等参与下进行热化学反应。下进行热化学反应。注射成形用注射成形用W粉粉可用氧化还原制取，将研磨的可用氧化还原制取，将研磨的WO3粉末在干燥粉末在干燥H2中还原制得，粉末粒径为中还原制得，粉末粒径为2-

6、3m。H还原得到的还原得到的W粉粉15雾化法雾化法是利用高速射流将液态金属粉碎成粉。是利用高速射流将液态金属粉碎成粉。熔融材料注入喷嘴中，形成液滴喷射出来，击碎熔融金熔融材料注入喷嘴中，形成液滴喷射出来，击碎熔融金属流的流体可是空气、氮气、氦气、氩气，也可采用水属流的流体可是空气、氮气、氦气、氩气，也可采用水或油。或油。这种方法可将合金化材料制成小颗粒粉末，并且可这种方法可将合金化材料制成小颗粒粉末，并且可获得获得理想的颗粒形状和高的填充密度理想的颗粒形状和高的填充密度。注射用雾化不锈钢粉末注射用雾化不锈钢粉末16雾化法颗粒形状为球形，粒度分布较宽，具有较高雾化法颗粒形状为球形，粒度分布较宽，

7、具有较高的振实密度。的振实密度。通过控制工艺条件，可以得到不带附属物和消除内通过控制工艺条件，可以得到不带附属物和消除内部孔隙的球形粉。部孔隙的球形粉。雾化球形铁粉：（a）700（b）130017铁粉、镍粉和钴粉还可采用铁粉、镍粉和钴粉还可采用气相沉积法气相沉积法制取。制取。在加热加压下，粉末与在加热加压下，粉末与CO生成金属羰基物气体，羰基生成金属羰基物气体，羰基物冷却成液态，物冷却成液态，经分级蒸馏、净化、重复加热使液相经分级蒸馏、净化、重复加热使液相挥发，挥发，分解沉积形成金属粉末。分解沉积形成金属粉末。羰基粉末粒径较小，纯度可达羰基粉末粒径较小，纯度可达99.95%。颗粒形状为近。颗粒

8、形状为近球形或链状。球形或链状。羰基铁粉形貌羰基铁粉形貌羰基镍粉形貌羰基镍粉形貌18对脆性材料来说，对脆性材料来说，粉碎研磨粉碎研磨是制粉的常用方法。是制粉的常用方法。旋转装有一定量硬球和粗粉的容器，粉未经研磨球不旋转装有一定量硬球和粗粉的容器，粉未经研磨球不断撞击、研磨制得粒度较小的颗粒；断撞击、研磨制得粒度较小的颗粒；粉末粒度越小，所需研磨时间越长；机械粉碎后粉末呈机械粉碎后粉末呈不规则形状不规则形状，粉末之间尖锐接触导，粉末之间尖锐接触导致致粉末堆积性和流动性下降粉末堆积性和流动性下降，导致粉末注射困难，导致粉末注射困难，球磨制粉还有污染问题。球磨制粉还有污染问题。球磨后具有尖角的不规则

9、形状球磨后具有尖角的不规则形状SiC粉末形貌粉末形貌19塑料塑料 塑料塑料是以有机是以有机高分子化合物高分子化合物为基础，加入若干其他为基础，加入若干其他材料材料（添加剂添加剂）制成的固体材料。制成的固体材料。高分子化合物高分子化合物是由相对分子量较小的低分子化合物是由相对分子量较小的低分子化合物经聚合反应后得到的相对分子量较大的化合物。经聚合反应后得到的相对分子量较大的化合物。不是所有低分子化合物都能成为单体，如食盐、水、不是所有低分子化合物都能成为单体，如食盐、水、甲烷等都不能成为单体，这些化合物的分子处于饱甲烷等都不能成为单体，这些化合物的分子处于饱和状态，不能进行聚合反应。和状态，不能

10、进行聚合反应。目前可作为单体的低分子化合物主要是目前可作为单体的低分子化合物主要是含双键的不含双键的不饱和碳氢化合物饱和碳氢化合物。20高分子化合物的大分子以某种方式高分子化合物的大分子以某种方式（通过范德华力的通过范德华力的作用作用）聚集在一起时，成为各种各样的聚集在一起时，成为各种各样的树脂树脂。线型无定形聚合物线型无定形聚合物：大分子不规则排列在大分子不规则排列在一起，彼此交叉缠绕呈一起，彼此交叉缠绕呈无序排列；无序排列；存在某些近程有序区存在某些近程有序区域，在微小范围内大分域，在微小范围内大分子呈规则排列，但这种子呈规则排列，但这种有序范围小、数量少，有序范围小、数量少，对树脂性能影

11、响不大。对树脂性能影响不大。线型无定形聚合物的聚集态线型无定形聚合物的聚集态21线型无定形聚合物处于不同温度时的力学状态可用线型无定形聚合物处于不同温度时的力学状态可用形变温度曲线表示。形变温度曲线表示。线型无定形聚合物的形变线型无定形聚合物的形变-温度曲线温度曲线22Tx-Tg温度范围：高分子聚合物的温度范围：高分子聚合物的玻璃态玻璃态。温度较低，大分子具有的能量较少，温度较低，大分子具有的能量较少，大分子链之间的大分子链之间的运动不能进行，分子内的链段运动也很难进行，聚合运动不能进行，分子内的链段运动也很难进行，聚合物表现出像玻璃一样的刚硬。物表现出像玻璃一样的刚硬。聚合物具有较好的力学性

12、能，施加外力产生微小变形，聚合物具有较好的力学性能，施加外力产生微小变形，去除外力能恢复原状（去除外力能恢复原状（普弹形变普弹形变）。）。温度低于温度低于Tx时，不仅链段运动不能进行，分子局部的时，不仅链段运动不能进行，分子局部的热振动也不能进行，聚合物呈脆性状态。热振动也不能进行，聚合物呈脆性状态。温度高于温度高于Tg时，外力作用下聚合物产生较大变形。时，外力作用下聚合物产生较大变形。23Tg-Tf温度范围：高分子聚合物的高弹态高弹态。温度较高，大分子链能在温度较高，大分子链能在较大范围内自由地进行链较大范围内自由地进行链段运动段运动，外力作用下，原来卷曲状的大分子链缓慢伸直，去外力作用下，原来卷曲状的大分子链缓慢伸直，去除外力后大分子链又缓慢恢复成卷曲状，除外力后大分子链又缓慢恢复成卷曲状，可产生百可产生百分之数百的变形量分之数百的变形量（高弹形变高弹形变）。产生高弹形变时，大分子链之间没有相对滑动，因产生高弹形变时，大分子链之间没有相对滑动，因此此时的高弹形变是此此时的高弹形变是可逆可逆的。的。24Tf-Td温度范围：高分子聚合物的粘流态粘流态。温度更高，温度更高，大大分子链能更自由地进行链段运动，大分分子链能更自由地进行链段运动，大分子