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MIM如何选择粘结剂

粘结剂是MIM技术的核心，MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。

MIM用粘结剂应满足如下要求：

与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应；射出温度范围内粘度变化不大，但冷却时粘度变化速度快不易粘模；用量少，用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性；

粘结剂的选择十分关键，若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷：

粘结剂是怎么分类的？

一个实用的粘结剂一般由几种组元组成，每种组元有各自独特的功能，按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。与机加工工艺相比，粉末冶金齿轮的经济批量一般取决于零件的大小、结构复杂程度、产品要求精度以及其它性能要求。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。

其中，热塑性粘结剂应用***广泛，分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 ：

热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成（石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的）。各组成部分作用如下：

高分子聚合物：黏度高，强度高，在***后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质：粘度低，流动性好，脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除，在坯块中留下连通空隙，有利于后期快速热熔脂的进行添加剂：改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等

热流道技术

热流道***模具是真正的无流道凝料***模具，热流道技术是***工艺过程中的一项***技术。

通过精密的设计、制造和控制技术，使整个流道内的***料始终保持熔融状态，不产生流道凝料，不流涎，不使***料过热分离或降解。

热流道结构主要是有主流道喷嘴、流道板、喷嘴、加热和测温元件、安装和紧固零件组成。

由于技术难度很高，整个热流道系统目前一般有***的公司设计制造。整套复杂的热流道模具有经验丰富的***模具企业和热流道装备公司共同设计和制造，以保证***成型顺利的进行。

热流道系统模具结构复杂，成本较高，适合大批量连续生产:

-采用热流道系统无流道凝料脱模过程，整个***过程更容易实现自动化控制；

-没有流道回收料掺入使用，生产过程稳定性提高，大批量生产产品质量一致性提高；

-流道压力损失减小，***压力可以降低，降低了***料分离降解的倾向，降低了产品的残余应力，减小变形；

-保压时间更长且有效，减小***件的收缩率，零件各部位密度更加均匀；

-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形状更加复杂、精度更高的制品；

-与通常MIM模具不能采用的潜伏式浇口结合，减少毛坯浇口处理环节，可以提高生产效率；

-节约能源，大批量生产可以降低成本。

粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势

MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn，而传统粉末冶金（PM）的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。

传统的精密铸造（IC）工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，而小型复杂零件则MIM工艺较为合适，而且IC工艺材质受到一定限制。

压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。

精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。

传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且形状的完成受限于设备与刀具，有些零件无法用机械加工完成。行业代表包括上海富驰高科技股份有限公司，是目前国内***的龙头企业，也培养了一大批MIM技术人才。相反，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械式加工而言，其成本较低且效率高，具有竞争力。