粉末冶金技術發展到今天已經有了不少的分支和不同的工藝,在這其中*具有代表性的兩種工藝非增塑擠壓成型和注射成形莫屬了,雖然同屬于粉末冶金,但是它們又有很多不同。
先來看看金屬粉末增塑擠壓成形工藝,這是一種在金屬粉末包套擠壓等工藝的基礎上發展而來的,可以在較低的溫度下對具有優良流動性的銅、鎢、硬質合金、高熔點金屬間化合物以及陶瓷材料進行擠壓成形的新工藝。目前該工藝已經有了專用的連續擠壓設備。該工藝過程使用的物料是添加了一定量增速劑的具有優良流動性的金屬粉末。利用該工藝生產的坯件,在經過干燥、燒結之后就可以成為*終成品了。
再來看一下另外一種新型的金屬零部件成形工藝—金屬注射成形。它是將傳統的粉末冶金和現代塑料注塑技術相結合并依托于粘結劑配方研發和喂料生產技術的一種近凈成形工藝。它是一種發展歷史久遠但發展速度緩慢的成形工藝,該工藝的基本流程就是將金屬粉末和粘結劑的混合物在一定的溫度和壓力條件下注入特定的模腔中得到接近*終產品尺寸和形狀的坯件,再對坯件進行脫粘、燒結得到具備一定機械性能的*終成品的過程。
通過以上的描述可以看出,粉末增塑擠壓成形與注射成形有很多相同的優點,所以近幾年這兩種工藝都得到了迅猛發展,兩者共同的優點總結一下有四點:近凈成形,都可以一次成形*接近制品*終形狀的坯件;利用傳統的鑄造、機加工等防范難以生產的形狀的金屬制品,尤其是小型復雜零件和細長零件的成形中占有很大優勢;可適用的材料范圍都相當廣泛,一些用常規辦法不好制備成品的材料都可以采用此兩種方法;該兩種方法可以作為新材料及其產品的新的研發方法。
兩者一個顯著共同點是都要使用粘結劑。從粘結劑的選用及配方上來看,兩者采用的粘結劑都可以歸為三大體系,蠟基、甲基纖維素基和塑基,用量上也差不多,都在在8%~20%的質量比范圍。從工藝上來看,都要在坯件成形以后進行粘結劑的徹底脫除。
但是兩者也有很明顯的不同,在原料上,增塑擠壓成形使用的金屬粉末粒度變化區間比較大,從幾微米到幾百微米都可以使用;而金屬注射成形對金屬粉末的要求比較高,粉末的粒度一般在0.5-20微米之間,對粉末制備方法和粉末形狀有著更高的要求,因此成形后的制品更致密,燒結時收縮率小,尺寸精度更高。
如果要說兩者的差異的話,成形設備和物料受力的的不同是其另外一個顯著的區別,增塑擠壓成形采用的是專用螺桿擠壓成形機,物料處于兩向壓縮和一向擠出拉伸的變形,其中的擠壓力一般不會超過300Mpa;而注射成形采用的注射成形機,在成形過程中物料受到的是三向壓應力,其變形是三向力的壓縮變形。
通過兩者共同點和不同點的比較,我們認識到,兩者都是當今粉末冶金技術新的發展方向,都可以在成形難加工材料的小尺寸復雜形狀制品方面發揮優勢,如果在精密度要求不是特別高的情況下可以采用增塑擠壓成形工藝以降低生產成本,而精密度要求高的制品的成形則只能通過對粉末粒度要求嚴格的金屬粉末注射成形來實現。