粉末的种类、特点和选用对MIM制品的性能 及其应用范围的拓展起着十分重要的作用。MIM 要求粉末粒度为微米级以下,形状近球形。此外 对粉末的松装密度、摇实密度、粉末长径比、自 然坡度角、粒度分布也有一定的要求。MIM使用 的原料粉末粒径在2~15|xm,而传统粉末冶金的 原粉粉末粒径大多在50~ 100(jLmo MIM工艺的成 品密度高,原因是使用微细粉末。MIM工艺具有 传统粉末冶金工艺的优点,而形状上自由度高是 传统粉末冶金所不能达到的。
MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在 0.5-20 |ji mo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40am的较粗的粉末。有机胶粘剂作用 是粘接金属粉末颗粒,使混合料在喷射机料筒中 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的载 体,是整个粉末喷射成型的关键。对有机粘接剂 要求:用量少,用较少的粘接剂能使混合料产生 较好的流变性;不反应,在去除粘接剂的过程中 与金属粉末不起任何化学反应;易去除,在制品 内不残留碳。把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混 在一起,注射成形的目的是获得所需形状的无缺陷 成形坯,注射缺陷在后续工艺中不可消除,因此 这个步骤要严格控制。注射阶段的缺陷控制目前 主要还是凭经验操作。随着科学技术的进步,采 用计算机模拟喂料使各种原料成为喷射成型用混合料。混 合料的均匀程度直接影响其流动性,因而影响喷 射成型工艺参数,以至最终材料的密度及其它性 能。
随着科学技术的进步,各行各业对材料的 要求也越来越高,每一种材料和粉末都对MIM技 术提出了新的挑战。可用于注射成型的材料非常 广泛,原则上任何可高温浇结的粉末材料均可由 MIM工艺造成零件,包括传统制造工艺中的难加 工材料和高熔点材料。此外,MIM也可以根据用 户的要求进行材料配方研究,制造任意组合的合 金材料,将复合材料成形为零件。
目前采用水雾化粉也可生产相对密度大于 99%的烧结体,因此较大型零件宜使用水雾化粉, 较小型零件使用气雾化粉。为降低粉末价格,有 些公司已转向生产粗颗粒和宽粒径分布的粉末。 开发利用较粗的复合粉、合金粉是MIM加工一个 发展方向。
虽然MIM方法能制出许多不同材料和形状的 产品,但它仍是一种小型零件的制备方法,一般 产品的厚度在1/2英寸以下,质量在300g以下。尤 其是硬质合金的注射成形和钛合金等更难制造出 较大的零件,通过对MIM工艺的优化来加大MIM产 品的尺寸仍然是当今MIM工艺的一个发展方向。