电磁动态注射成型技术在mim中的应用研究

《电磁动态注射成型技术在mim中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2009全国粉末冶金学术会议电磁动态注射成型技术在MIM中的应用研究①骆接文1'2刘斌2蔡一湘1刘辛1谢焕文1(1、广州有色金属研究院2、华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广州)摘要本文介绍了电磁动态注射成型技术在金属粉末注射成型中的应用情况，探讨了电磁振动注射的频率、振幅对316L不锈钢粉末喂料流变性能及相分离的影响，结果表明，振动力场的引入能改善金属喂料的流动性能，增加金属喂料在阿基米德螺旋模具中充模过程的流程长度；电磁振动的振幅、频率的改变能改善制品相分离的情况，并且不同的振幅、频率对相分离的影响

2、不一，在频率为10Hz，振幅为0．1ITIIn时对相分离的改善作用最为明显。关键词电磁动态注射成型；M1M；流变性能；相分离金属粉末注射成型(MetalpowderInjectionMolding，简称MIM)是传统的粉末冶金技术与塑料注射成型技术相结合而发展起来的一门新型粉末冶金近净成型技术。它的基本工艺过程是：首先将金属或陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合，用注射成型机成型，然后将成型坯件中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。其主要的生产流程为：混合金属粉末、混合粘结剂、混喂料、制粒、注射成型、脱脂和烧结。MI

3、M工艺的流程图见图l所示。时匪丑悃图1MIM工艺流程图由于采用注射成型，可以一次成型出各种具有复杂形状的型坯，免除了繁琐的多道机加工工序。而且由于在流动状态下，均匀填充模腔成型，模腔内各点压力一致，消除了传统粉末冶金压制成型不可避免的沿压制方向的密度梯度，可以获得组织结构均匀、力学性能优异的近净成型零部件⋯。1电磁动态注射成型技术近年来，随着新型加工方法不断提出，聚合物加工领域取得了飞速发展。聚合物电磁动态成型加工方法是华南理工大学瞿金平教授在20世纪80年代发明的一种新型的聚合物成型加工方法BJ。研究表明，电磁动态

4、成型加工技术具备一系列的优点。在注塑工艺方面，使用电磁动态成型加工技术可以使熔体温度降低27℃。注射压力降低12％，循环周期缩短25％，每小时总机的能耗减少22．2％(如果以单件制品计，能耗的减少更多)。这表明使用电磁动态塑料注射机可以进行低温、低压注射成型、提高生产效率以及能降低能耗"J。在填充体系加工工程中引入振动场，对于体系的混合特性有明显的改善，实验结果表明，振动力场对于填充体系的分散有显著作用，减少了团聚体的存在，在微观上使得填充体系在高分子体系中均匀分散，在宏观上表现为制品性能的改善。电磁动态成型技术已经

5、被证明是对传统高分子成型加工领①收稿只期：12009—7—30作者简介：貉接文，男，1982年，硕士研究生。广州有色金属研究院，主要研究方向为金属粉末注射成型。Email：luo．kevin@qq．tom。七、注射成型及其它域的一次伟大革新，将它引入到MIM中来，可以预料，对于制品的品质，加工工艺，必将引起一场革命。图2电磁动态金属粉末注射成型装置原理示意图l——电磁式直线脉动装置；2--螺杆；3——料筒；4——料斗；5——加热器；6——电磁驱动绕组；7——熔体；8——模具金属粉末注射成型与塑料注射成型有着较大的区别

6、，因为MIM加工过程中，金属粉末喂料会对螺杆和料筒产生长时间、高强度的摩擦，因此，必须将螺杆和料筒的表面进行氮化处理。同时，由于MIM喂料容易由于内摩擦产生的热量而使得粘结剂分解，从而影响流动性。其次，由于振动力场的引入，对传统的MIM工艺中的粘结剂体系一定会带来影响，比如注射压力的变化，以及分散性改善等等。基于金属粉末喂料和聚合物在性能上的差异，华南理工大学瞿金平M1等人针对金属粉末喂料高粘度、强剪切、高摩擦热的特点在原有的基础上对注塑机的塑化部件进行了改造，制成了一台专门针对金属粉末喂料注射成型的动态注射成型机D

7、PII一90。瞿金平”1等人还利用动态注射成型机研究了金属粉末电磁动态注射工艺下模腔压力的变化，发现在叠加震动场的情况下，其压力先是随振动的频率、振幅的上升有下降的趋势，继而随着振动的频率、振幅的上升而上升，这之间存在一个最佳的频率、振幅的值使模腔压力最小。本文在DPII一90注射机上进一步探讨了电磁动态注射成型机在MIM加工中的应用，研究了电磁振动注射的频率、振幅对316L不锈钢粉末喂料流变性能及相分离的影响。2实验喂料的成型性能是喂料在规定型腔中填充快慢和难易程度的度量，成型性能的研究目的是寻找成型性能良好的成型

8、条件，从而减少金属粉末注射成型产品缺陷，提高产品成品率和材料利用率∞。71。熔体的螺旋流动长度SFN(SpiralFlowNumber)是衡量熔体流动性的一个重要参数，对金属粉末注射成型而言，螺旋流动长度能够较准确地衡量喂料的成型性能，所以本文以带刻度的阿基米德螺旋流动模具为平台，研究了在金属粉末注射过程中加入振动参数，改变不同的振幅、频率，得