粉体挤压成形技术及设备

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1、材料科学与工程学院粉体成形技术何美凤Tel:55271708Email:hmf752@usst.edu.cn第四部分粉体其他成形技术介绍4.1粉体注射成形技术4.2粉末挤压成形技术4.3粉体轧制成形4.4粉体等静压成形粉体成形原理4.1粉体注射成形技术（一）概述粉体注射成形技术粉体注射成型技术(PowderInjectionMolding，PIM)是将现代塑料注射成形技术引入粉体成形领域而形成的一门新型粉体近净形成形技术。与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械

2、、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。4.1粉体注射成形技术其基本工艺过程：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混炼，经制粒后在加热塑化状态下(～150℃)用注射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。粉体粘结剂混炼注射成形脱脂烧结机加工粉体注射成形技术历史与现状美国加州Parmatech公司于1973年发明，八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入

3、极大精力开始研究该技术，并得到迅速推广。目前日本有四十多家专业从事PIM产业的公司，产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作，PIM技术也因此成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域，被誉为世界冶金行业的开拓性技术，代表着粉末冶金技术发展的主方向。粉体注射成形技术工艺品不锈钢胡椒磨磨芯链轮.皮带轮.含油轴承.铰肉机刀盘机械配件粉体注射成形技术汽车发动机油泵齿轮气动电动工具零件汽车玻璃升降器齿轮玩具五金配件汽车减振器部件粉末冶金结构件粉体注射成形技术冰箱和空调压缩机的粉末冶金件(上轴承）冰箱和空调压缩

4、机的粉末冶金件冰箱和空调压缩机的粉末冶金件机械结构类轴承座连杆凸轮冰箱和空调压缩机的粉末冶金件（活塞）粉体注射成形技术笔记本电脑铰链转角金属粉末注射成形制品手机类产品锁配件(锁头.锁舌.按键.复杂异形部件粉体注射成形技术所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm；从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结。而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗的粉末。　　有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料在注射机料筒中加热具有流变性和润滑性，也就是说带动粉末流动的载体。因此，粘接剂的选择是整个粉末注射成型的关键。对有机粘接剂要求：1.用量少

5、，用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性；2.不反应，在去除粘结剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应；3.易去除，在制品内不残留。（二）工艺特点与成形原理粉体注射成形技术成型原理粉体注射成形技术注射成型工艺原理示意图1-模具；2-喷嘴；3-料筒；4-分流梭；5-料斗；6-注射柱塞粉体注射成形技术1、注射机分类（1）按物料的塑化形式分：柱塞式和往复螺杆式,其中往复螺杆式用的最多。往复螺杆式注射机的优点：①简化预塑结构，不需分流梭，使注射压力降低了很多。②螺杆转动使物料翻滚，传热条件好。物料内部受到剪应力大，塑化效率高。③因无分流梭，更换物料方便。④注

6、射速度快。⑤对原料的适应性广，能加工热敏粘结剂。（三）注射成型设备粉体注射成形技术（2）按照注射机的外形特征分类①立式注射成型机：注射装置和合模装置与地面垂直。特点：占地面积小，模具折装方便。料斗高，加料不方便，仅适用于注射量小于60cm3的制品生产。②卧式注射机：注射装置，合模装置均水平排列。特点：机身低，加料方便，操作维修方便，制品顶出后可自由落下，易实现自动化。缺点：占地面积大，模具拆卸比较麻烦。③角式注射机：注射装置与合模装置呈垂直排列。。特点：介于立式与卧式之间，适用于加工中心部分不允许留有浇口的制品。④转盘式注射机：将多副模具装在一个可转

7、动的盘上，转盘定时旋转，使各模具与喷嘴相对注射成型。特点：生产效率高，特别适用于冷却时间长或安放嵌件费时的制品生产。粉体注射成形技术立式注射机它的注射装置垂直装设，并与锁模机构移动方向成一条轴线。优点：占地面积小，拆装模具方便，易于安放嵌件等。缺点：塑件推出后需由人工取出，不易实现全自动操作。粉体注射成形技术粉体注射成形技术螺杆式注射机主要由注射、合模、传动、控制四部分组成。一）注射系统包括螺杆、料筒、加料加热装置、喷嘴等。（1）螺杆注射机螺杆与挤出机螺杆的区别：a、注射机螺杆既能旋转，又能轴向移动，挤出机螺杆仅转动；b、注射机螺杆的长径比和压缩比都

8、比挤出机小；（2）料筒注射机的料筒与挤出机的构造和选材相同。2、注射机的构造粉体注射成形技术（3）喷嘴喷嘴的