MIM工藝過(guò)程主要分為四個(gè)階段,包括造粒、注射、脫脂和燒結(jié),如有需要后續(xù)可以進(jìn)行機(jī)加工或者拉絲、電鍍等二次加工工藝。
1、 造粒精細(xì)金屬粉末和石蠟粘結(jié)劑、熱塑性塑料按照精確比例進(jìn)行混合?;旌线^(guò)程在一個(gè)專(zhuān)門(mén)的混合設(shè)備中進(jìn)行,加熱到一定的溫度使粘結(jié)劑熔化。大部分情況使用機(jī)械進(jìn)行混合,直到金屬粉末顆粒均勻地涂上粘結(jié)劑冷卻后,形成顆粒狀(稱(chēng)為原料),這些顆粒能夠被注入模腔。
2 、注射顆粒狀的原料被送入機(jī)器加熱并在高壓下注入模腔,通過(guò)注射成型得到生坯(green part),該過(guò)程同塑料注塑成型很類(lèi)似 。模具可以設(shè)計(jì)為多腔以提高生產(chǎn)率,模腔尺寸設(shè)計(jì)要考慮金屬部件燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的收縮。
3 、脫脂
脫脂是將生胚中粘結(jié)劑去除的過(guò)程,脫脂后得到棕坯(brown part)。這個(gè)過(guò)程通常分幾個(gè)步驟完成,絕大部分的粘結(jié)劑是在燒結(jié)前去除的,殘留的部分能夠支撐部件進(jìn)入燒結(jié)爐。
脫脂可以通過(guò)多種方法完成,最常用的是溶劑萃取法。脫脂后的部件具有半滲透性,殘留的粘結(jié)劑在燒結(jié)時(shí)很容易被揮發(fā)。
4 、燒結(jié)
經(jīng)過(guò)脫脂的棕坯被放進(jìn)高溫、高壓控制的熔爐中。棕坯在氣體的保護(hù)下被緩慢加熱,以去除殘留的的粘合劑。粘結(jié)劑被完全清除后,棕坯就會(huì)被加熱到很高的溫度,顆粒之間的空隙由于顆粒的融合而消失。棕坯定向收縮到其設(shè)計(jì)尺寸并轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)致密的固體,得到最終的成品。
在燒結(jié)過(guò)程中,棕坯會(huì)發(fā)生約20%的整體尺寸收縮。