注射成型的注射过程

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。  
硬质合金混合料组成图片
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。
 
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