脱脂与烧结:MIM 零件致密度背后的关键工序
发布于:
MIM 零件从注塑模具中取出时,金属只占约 60%。其余约 40% 的体积是高分子粘结剂——它让喂料在约 190℃ 下具备流动性的临时骨架。将注射坯件变成致密金属靠两道工序:脱脂与烧结,二者共同决定最终品质。
脱脂是在不破坏粉末骨架的前提下脱除粘结剂。催化脱脂利用气相催化剂在较低温度下快速分解粘结剂主链;热脱脂则通过加热使粘结剂逐步热分解。无论哪种方式,得到的都是脆弱的脱脂坯——仅靠颗粒间接触维持形状的纯金属粉末坯体。
烧结让零件真正成为金属。在真空炉或气氛保护推板炉中,脱脂坯被加热到接近但低于熔点的温度。扩散使颗粒结合,孔隙收缩闭合,零件致密化。这一过程中体积大幅收缩,但几何形状保持不变——这正是 MIM 收缩率可以在模具设计阶段预先补偿的原因。
致密度指标说明了一切:相对密度不低于 95%,量产通常达到 98% 以上。换算成绝对密度:铁基零件 7.5–7.7 g/cm³,不锈钢 7.6–7.8 g/cm³,纯铜 8.4 g/cm³ 以上,力学性能可与锻材相当。
这也是为什么脱脂与烧结的工艺纪律比任何单台设备都重要。脱脂不净会残留碳并产生鼓泡;烧结气氛控制不好则损失密度、强度与表面质量。公司拥有真空炉、气氛保护炉等烧结设备 20 余台,为每个材料平台匹配最合适的炉型与烧结曲线。