中文中文繁体 EnglishEnglish 日本語日本語 DeutschDeutsch РусскийРусский
御嘉鑫LOGO  深圳市御嘉鑫科技股份有限公司
工艺介绍  工艺介绍
医疗器械配件  你当前的位置:首页 > 工艺介绍 > 详细工艺说明

MIM金属粉末注射成型烧结后变形原因分析


 

发布日期:[2023/11/9]
 
烧结后产品变形是产品尺寸精度不好的一种表现。

烧结后变形一个涉及原材料、混料、注射成型、脱脂、烧结各个环节的复杂问题。

烧结后变形原因可分为以下几种:

一、料的原因:

1. 因为在MIM发展早期,还没有注射料供应厂家,这些厂家只能是获取专利许可证或自己试验与研发粘结剂体系。

可是,MIM成功生产的秘密之一,是使用的注射料每批必须绝对一致。倘若做不到这一点,则在成型中就可能产生缺陷,烧结时会发生变形。

2. 由于粉末、粘结剂偏析作用而产生的变形。

3. 烧结温度升高时,细小粉末的变形较小;反之,变形量增大

4.零件的变形随着粉末装载量增高而减小;反之,变形量增大

5.喂料表面不平滑,导致后面可能出现变形,残余应力会导致表面起皱甚至变形。


二. 模具设计原因:
1. 模具设计应尽量壁厚均匀,去型芯及孔。为了避免变形,壁厚最好均一。

壁厚的变化还可能引起烧结时的收缩改变。从而难以控制尺寸。厚度过渡段有些场合下无法满足壁厚均一,则不同厚度之间应该设计成逐渐过渡。

2. 改进壁薄零件的坚固性与强度的另外一个方法是用加强肋。

加强肋的厚度或宽度不得超过其连接壁的厚度。只要有可能,原则上,要尽量保持与壁厚一致。

可是,虽然加强肋可增大零件的强度,改进材料流动及防止加工过程中变形,但是,它们也可能产生翘曲,沉陷及应力集中。因此,对零件设计增加加强肋要谨慎。

3. 浇口的设计不合理

浇口的设计必须考虑成型坯的形状、型腔内熔融注射料的流动方向、熔接痕产生的情况、浇口的去除等问题。

浇口的截面积大、充填性好,但浇口的封闭时间较长,去除麻烦。

浇口设计的最基本要求是,选择应力集中最小,因取向性造成的变形最小的浇口形式。

4. 模具水路设计不合理

在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提下,冷却回路的数量要尽量多,冷却通道孔要尽量大。

以使型腔散热均匀,制品内应力小,变形小,精度高

5. 模具顶出设计不合理

脱模时局部需要较大顶出力的制品,由于顶出力集中于杆端。因此,合理选择顶出方式,尽量使顶出均匀平稳,减少变形。

三、 烧结支撑不合理:

MIM零件生坯在脱粘与高温烧结过程中,约收缩20%,为将可能产生的扭曲变形减小到最低限度,必须将MIM零件进行适当支撑。

通常,将MIM零件放置在平陶瓷板或托盘上,最好将烧结用的平板或托盘设计成有大的平面,从而使用标准支架。跨距长、有悬臂或有易损处的MIM零件,可能需要用零件的专用支架或固定装置来支撑。

当产品上部没有受限而底部由于摩擦作用而难以收缩,烧结支撑物就导致了变形。如果用光滑材料作烧结支撑物则可减小由摩擦而导致的变形。


四、 烧结工艺不稳定:

1. 不均匀的碳浓度、烧结过程中温度不均匀都是造成烧结后变形的原因。

2. 烧结炉进空气,无法保证所需的温度和压力及气氛,从而实现烧结不致密,导致产品变形。

3. 烧结温度不准确、控制不灵敏,导致烧结变形。