混炼过程需严格控制, 因为这一步骤产生的缺陷, 在以后的步骤中无法弥补并且会引发许多新的缺陷.对于硬质合金在混炼时, 因硬质合金粉末不规则、颗粒细, 须延长混料时间。若是亚微米粉末, 颗粒间的作用力较大, 可能产生团聚。为获得均匀喂料, 须加入极性分子粘结剂如乙烯—醋酸乙烯共聚物等, 以减少颗粒团聚和粉末间摩擦, 从而在尽可能短时间内获得均匀喂料。若因粉末粒度分布不佳导致的粉末颗粒因粒度不同而产生的偏聚, 可采用粘度较高的粘结剂,如高密聚乙烯等。混炼时温度过低,喂料的粘度就会增大, 导致喂料和混料器之间的磨损而带入异物, 且会在喂料中间夹入空气而引发后续缺陷（下图混炼设备）。

混炼温度

混炼温度太低, 喂料粘度过大, 容易引入异物, 同时会导致搅拌挤压不充分、不均匀，喂料中夹入过多气体, 带入注射生坯中产生孔隙;混炼温度过高则会恶化粘结剂性能和导致粉末同粘结剂分离;

 

混炼机转速

混炼机转速太快而产生的高剪切力将导致磨损引入杂质, 转速太低则不能产生足够的剪切力粉碎合金粉末团粒、不能使粘结剂的粘度适当降低。上述条件若控制不当, 都不能达到混炼均匀的效果, 从而在以后的工序中引发新的缺陷。

 

制粒控制

用于注射成型的物料经混炼后一般需进行制粒。制粒有两个目的：1、得到便于储存和运输的颗粒，方便注射时的加料；2、便于回收料的循环利用。通常采用切割法制粒。制粒过程中，气孔是最主要的缺陷，挤压切割制粒时可以负压甚至是真空操作，这样就可以有效减少气孔的产生。

 

注射螺杆主要有三种：渐变性螺杆、突变型螺杆、通用型螺杆，它们之间主要的区别在压缩比的不同，这三种螺杆塑化物料时的能量转化激励程度不同，它们之间使用的物料也有所不同。

 

渐变型螺杆：压缩段较长，占螺杆总长的50%，塑化时能量转换缓和，多用于PVC等热稳定性差的塑料。

突变型螺杆：压缩段较短，占螺杆总长的5%~15%左右，塑化时能量转换较剧烈，多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。

通用型螺杆：适应性比较强的通用型螺杆，可适应多种塑料的加工

 

螺杆参数（如下图所示）

D—螺杆直径，螺杆直径的大小直接影响塑化能力的大小，影响理论注射容积的大小。

L/D—螺杆长径比，L是螺杆螺纹部分的有效长度直接影响到物料在螺杆中的热历程，也影响吸收能量的能力；如果L/D太小，直接影响到物料的熔化效果和熔体质量；如果L/D太大，则传递扭矩加大，能量消耗增加。

L 1—加料段长度，L1的长度应保证物料有足够的输送空间，因为过短的L1会导致物料过早的熔融，从而难以保证稳定压力的输送条件，也就难以保证螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。

h1—输送段螺槽深度。h1深，则容纳物料多，提高了供料量和塑化能力，但会影响物料塑化效果及螺杆根部的剪切强度，一般h1≈（0.12～0.16）D

L3—计量段长度。L3长度有助于熔体在螺槽中的波动，有稳定压力的作用，使物料以均匀的料量从螺杆头部排出，一般L3=（4～5）D。

h3—计量段螺槽深度，h3小，螺槽浅，提高了塑料熔体的塑化效果，有利于熔体的均化，但h3过小会导致剪切速率过高，以及剪切热过大，引起分子链的降解，影响熔体质量；如果h3过大，由于预塑时，螺杆背压产生的回流作用增强，会降低塑化能力。

S— 螺距，其大小影响螺旋升角，从而影响螺槽的输送效率，螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。

ε— 压缩比,ε=h1/h3，即加料段螺槽深度h1与熔融段螺槽深度h3之比。ε大，会增强剪切效果，但会减弱塑化能力。

 

硬质合金注射成形流程包括如下几个步骤:混炼、注射成形、脱脂、烧结和后续处理，这里面的每个步骤如果没有控制到位就有可能产生产品缺陷甚至报废。硬质合金粉末一般为不规则多角状, 粒度细, 粉末间相互摩擦大, 堆积密度低，而且粉末硬度大，不容易发生挤压变形，因而适当的混合料组分比例就显得很关键，另外原料中的杂质也会对制品的最终性能有较大影响，所以对硬质粉末原料的质量控制非常重要。

 

1、组分控制

硬质合金粉末硬度大，不容易挤压变形，空隙大，为了保持适当的流动性, 以利于注射成形充填过程顺利进行，粉末的装载率要比较低（即混合料中高聚物比例较大）。较低的装载率会导致脱脂时间长，碳含量控制比较困难，另一方面也带来大的烧结收缩系数，导致烧结后制品的尺寸控制困难。这就需要对装载率的选取进行权衡。一般是采用较低粘度的粘结剂或添加适量的表面活性剂，如硬脂酸等来改善流动性和润湿性。硬质合金的注射成形一般是采用热塑性粘结剂体系，有机粘结剂由热塑性聚合物（如聚乙烯，聚丙烯、聚苯乙烯等）与石蜡、树脂和表面活性剂等组成，下图为常见硬质合金粉末组成。  

2、纯度控制

粉末不纯, 如夹杂有硫、磷、硅等元素, 烧结过程中这些物质就会形成孔隙, 成为缺陷。另外合金粉末含氧量不能过高, 否则脱脂和烧结过程中制品会发生脱碳现象, 产生η相而降低制品力学性能。另外由于经脱脂后残留的高聚物粘结剂在烧结时会引入碳，所以在选用粘结剂时，要选择灰分少、能充分脱脂的粘结剂。

 

注塑制品的塑化质量及产量主要受两方面的影响: 一是注塑工艺条件的影响; 二是螺杆结构参数的影响。注射螺杆是注塑机的核心部件，注射螺杆的结构设计对制品的塑化质量有着非常重要的影响。它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。注塑机螺杆一般情况下可分为输送段（也称加料段）、压缩段、计量段（也称为均化段），如下图所示。

（1）输送段

此段螺沟深度固定，其功能为负责物料的预热、输送和推挤。必须保证物料在输送段结束时开始熔融。理论上螺槽深度越深，输送量越大，但实际设计时，还要考虑螺杆强度和压力损失等问题。

(2)压缩段

压缩段的功能为物料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。钨料在此段会几乎完全溶解，物料体积会缩小，对于经过此段的物料，其压缩比的设计很重要。螺杆压缩比为输送段最后一个螺槽的深度与计量段第一个螺槽深度的比值，其值反应了物料经过压缩段的压缩程度。压缩段长度一定时，压缩比越大，物料压缩越厉害，产生的剪切热也越多；反之越小。因此压缩段是决定物料剪切热的部位。一般低剪切的螺杆压缩比选择1.8-2.2。

 

（3）计量段

计量段为螺杆螺沟固定沟深，其主要功能为混炼均匀、熔胶输送、计量，还必须提供足够的压力，确保保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。计量段长则塑料混炼效果好，太长容易使塑料停留太久发生热分解，太短则物料温度不均匀。