粉末注射成形納米鎢粉攻略

粉末注射成形是傳統粉末冶金與現代塑膠注射成形工藝相結合而發展起來的一種新型近淨尺寸成形技術，該技術的最大特點是可以直接製造出具有最終形狀的零部件，最大限度地減少機加工量和節省原材料，而且材料適應性廣,被國際上譽 為“當今最熱門的零部件成形技術”。

目前粉末注射成形鎢製品主要問題是由於鎢的熔點高，燒結緻密化困難，即使在高於2000℃也難以獲得緻密度高於95％以上的鎢製品。為解決燒結緻密化問題，避免以納米鎢粉粉體作為注射成形原料製備鎢製品裝載量低，變形嚴重，尺寸精度低等品質方面的缺陷，提出一種改進的方法。

改進方案注射成形的特徵在於向納米鎢粉加1-5wt％表面包覆劑，與去離子水配製成漿料；經噴霧乾燥進行造粒，制得納米鎢粉造粒料，將鎢造粒料與粘結劑按體積比為50：50-60：40的配比置於輥式混煉機上進行混煉，再經注射成形製備成鎢生坯，經脫脂、燒結後制得鎢製品。其過程如下：

1.漿料製備：首先將商購細微性為200nm納米鎢粉3000g，聚乙二醇90g在去離子水中 進行球磨混合，再經噴霧乾燥，噴霧造粒機進風口溫度為240℃，出風口溫度為130℃，轉速為8700rpm，收集得到造粒料。

2.餵料製備。將造粒料3000g與上述成份的粘結劑142g置於對輥機中進行混煉，混煉溫度為170℃，轉速為30r/min，待混合物形成熔融態後，繼續混煉40min，然後取出冷卻。

3.注射成形：將餵料破碎後，放入注射成形機中注入模具中，注射溫度為160℃，制得鎢生坯。

4.脫脂：鎢生坯置於三氯乙烯溶液中5h，三氯乙烯通過水浴加熱控制在45℃，取出晾乾，此時已去除大部分石蠟組分，取出後置於高純氫氣氣氛中，以1℃/min升溫至420℃， 保溫30min，接著以2℃/min升溫至600℃，保溫10min，再以10℃/min升溫至900℃，保溫 30min，隨爐冷卻後得到脫脂坯。

5.燒結：將脫脂坯體放入坩堝中，在高溫燒結爐中通入高純氫氣，以5℃/min速率 升溫到1550℃，保溫2小時，隨爐冷卻至室溫，得到注射成形鎢製品。

經噴霧造粒後，注射成形過程中鎢粉裝載量為50％，經1550℃燒結2h製備得到的 鎢製品緻密度高於95％，收縮變形小，表面品質好。

工序所制得的納米鎢粉體造粒料細微性為1～30μm，造粒後與粘結劑混煉後裝載量達50～60％。造粒後鎢粉經注射成形後，1550℃高純氫氣保護作用下緻密度大於95％，變形小，表面品質好，尺寸精度高。

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