粉末注塑成型(PIM)：创新的生产工艺

作者：    来源：雅式工业专网

欢迎访问e展厅 展厅 1 注塑机展厅 注塑机, 立式注塑机, 二手注塑机, 真空成型机, 发泡注塑机, ... 2008年3月5日，阿博格深圳公司邀请了对PIM注塑感兴趣的部分客户和公司代表在深圳参加为期一天的精密粉末注塑工艺研讨会。来自ARBURG德国总部的PIM专家Uwe Haupt以及BASF香港销售经理Alessandro Pistillo向46名向会者介绍了有关粉末注塑成型（PIM）注塑工艺、应用和材料等方面的信息。 PIM：复杂制件高速制造的新工艺 传统的金属制件成型的方法包括有机加工、失腊铸造、压力铸造、粉末冶金法等，PIM注射成型技术则具有适应更复杂产品、无需表面处理、密度一致、外形稳定、物料选择多样化、适合更大批量生产，以及物料损耗最小等特点。 据Haupt介绍，如今，用陶瓷或金属粉末制造注塑成型零件的应用领域包括汽车工业（制造轴承、阀门、摇臂等）、刀具工业（制造钻孔和铣削刀具）、磁铁生产、纺织工业、高性能陶瓷领域、精密工程、医疗技术和陶瓷工业。目前，这类主要用于以自动化生产方式进行的大批量生产，以及几何结构复杂的产品之生产。 然而，与传统的成型方法比较，采用PIM注塑成型技术生产的物料成本较为昂贵，加之需要脱脂工序，因此能够成型的制件较小，目前这种方法还主要应用于一些特殊和高档的应用领域。 PIM注塑成型技术与装备 PIM注塑成型的原料首先需要由粉末原料和粘合剂均匀地混合，然后进行造粒。粒料先经注射成型后得到绿件，而绿件经脱脂（除去其中的粘合剂）后得到棕件，再经过烧结而得到成品。其加工过程涉及的设备包括混料设备、注塑成型机、脱脂设备、烧结炉等。 PIM注塑机 PIM注塑成型机是PIM注塑的关键设备。对于PIM注塑而言，为了获得高质量和稳定的产品，须要求注射速度死循环调控和保压压力死循环调控，同时还要求螺杆采用精确定位，以便更有效调控螺杆加速和制动。据Arburg介绍，针对这一领域经过相应配置的ALLROUNDER机械，可以满足粉末材料加工的需求。 Haupt表示：“通过连续的过程控制，可以保证零件具有恒定的品质，而生产复杂的成型零件只需要很短的准备时间，并且实际上不会产生废料，也不需要昂贵的后加工。” PIM材料与加工 对于PIM粒料而言，要求每粒材料均被粘合剂包裹，粒料之间亦不互粘，材料除了可储存备用外，而且颗粒结构一致。目前，全球PIM材料的主要供货商有：美国Advanced Metalworking Practices、美国Aquamim Feedstocks、德国BASF、德国Imeta、德国Inmatec、日本Tosoh等。 BASF香港销售经理Alessandro Pistillo介绍了BASF的Catamold粒料，并展示其成型过程的具体特点，以及对设备和模具的要求。他同时特别强调PIM注射对于螺杆定位设置精度的特殊要求。对于模具，他指出：“模具加工时的表面温度要求120℃－140℃，因此需要考虑增加模具的加热器，并推荐采用酚醛树脂隔热板。至于注射模具的喷嘴和流道，则要保持尽可能的短，而浇口则应该尽可能越大越好（0.4-3mm）。” PIM 注塑成型的典型应用 Haupt还特别介绍了目前已经应用PIM技术的一些实例，包括牙齿矫形器、外科手术钳、汽车部件、筒状锁、Maerklin火车轮（精密玩具）、微型齿轮、字盘轮、插座、内窥镜部件、套圈、外科手术刀、钳子、刀、研磨盘、医疗用探测头、带内螺纹磨床部件、磁芯、双物料瓷杯、气辅注塑瓷匙等。 PIM 材料：金属类 常用材料选择：Fe、FeNi2、100Cr6;17-4PH、316L、420、PANACEA；WC/Co (硬金属)；钛、铜、金；FeNdB（磁铁） PIM 材料：陶瓷类 常用材料选择：Al2O3、ZrO2、Al2O3/ZrO2、Si3N4、AIN；瓷器；Ferrits（磁芯） 金属类和陶瓷类的特点要求：好的特性 - 球状；粉末颗粒大小均匀度分布小；粉末细。尽量避免 - 有气孔的粉末（海绵状）；粉末颗粒大小均匀度分布大；粉末粗糙 PIM 材料：粘合剂 特点要求：脱脂后产品不变形、脱脂后不留残余物、与粉末原料并不发生化学作用、混合后不分离等。(end)

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