中國粉體網(wǎng)訊 根據(jù)金屬粉末注射成形（MIM）的流程，MIM工藝需要的主要機械設(shè)備包括混煉造粒整體機、MIM專用注射機、脫脂爐、燒結(jié)爐以及多種檢測設(shè)備、二次加工設(shè)備等。
混煉設(shè)備
為了使粉體表層均勻覆蓋著黏結(jié)劑，同時具備良好的結(jié)合力、穩(wěn)定性、成形性，以及有利于后續(xù)脫脂和燒結(jié)工藝，要求混煉裝置扭矩和溫度恒定，確保混料得到均勻的剪切力，防止粉體顆粒和組織偏析；要求捏合裝置混料具有可重復(fù)性、便于清洗、能耗低，目前應(yīng)用較成熟的捏合裝置有雙行星混料機、單螺桿擠出機、雙偏心輪混料器、Z式齒輪混料器、密煉機，其中采用較多的是密煉機，它適用于金屬粉體和黏結(jié)劑的密煉。
MIM注射料生產(chǎn)用的Z型混料機（圖源：Winkworth Mixers）
密煉機螺旋式轉(zhuǎn)子多選用2Cr13不銹鋼鑄件，硬度高，耐磨，耐腐蝕。特制的轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)備和轉(zhuǎn)矩測量記錄儀以及物料溫度記錄儀，能記錄密煉過程中的物料溫度、轉(zhuǎn)矩的變化狀況，并可反映密煉過程中電壓、轉(zhuǎn)速等技術(shù)參數(shù)。輸出軸速度從20～50 r/min可平滑調(diào)整，效率高，適應(yīng)各種物料不同配方的試驗條件。
注射成形設(shè)備
為適用MIM工藝，對標(biāo)準(zhǔn)的塑料注射成形機都要進(jìn)行一些較小的改進(jìn)，包括注射缸、螺桿的幾何形狀等。和標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性塑料注射成形相比，MIM的壓縮比較小，一般采用（1.4～1.6）：1.0，同時，螺桿材料的耐磨性要高，壓縮區(qū)要加長。
實際制作中，常用的成形裝置有雙回路注射成形機、雙模板注射機、無拉桿注射機、全自動注射機、電磁動態(tài)注射成形機等。雙模板注射機把塑化和注射分離，塑化由擠出機穩(wěn)定塑化；雙柱塞鎖模力穩(wěn)定均衡，計數(shù)精確；雙模板無拉桿注射機大大簡化了注射機鎖模系統(tǒng)；全自主注射機采用電動機械驅(qū)動結(jié)構(gòu)代替液壓動力傳動系統(tǒng)，扭矩得到高傳動轉(zhuǎn)速與行程調(diào)節(jié)更精確。其中，柱塞注射機因其穩(wěn)定性高、測量精確，在實際生產(chǎn)中更受行業(yè)內(nèi)人士的青睞。
脫脂設(shè)備
目前生產(chǎn)中常用的脫脂方法有熱脫脂、溶劑脫脂、催化脫脂、虹吸脫脂等�？紤]不同工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模以及實際工業(yè)生產(chǎn)狀況，按照脫脂方法可將設(shè)備分成熱脫脂爐、溶劑脫脂爐、虹吸脫脂爐、催化脫脂爐；也可根據(jù)機器工作方式，將脫脂設(shè)備分成批料式和連續(xù)式兩種，其中催化脫脂是比較先進(jìn)的脫脂方法，連續(xù)式脫脂燒結(jié)一體爐被應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。當(dāng)成形出生坯后，進(jìn)行脫脂，通過萃取方法將生坯中黏結(jié)劑分離出來，再通過烘干將坯體中萃取劑蒸發(fā)，最后進(jìn)行燒結(jié)。
燒結(jié)設(shè)備
燒結(jié)過程通常在真空或氣氛下高溫加熱，使脫脂的坯體最終致密化。按燒結(jié)壓力分為常壓燒結(jié)和加壓燒結(jié)；按工作方式分成間斷式和連續(xù)式兩類；按加熱方式主要分成電阻加熱電爐和感應(yīng)加熱電爐，同時又可以分為對燒結(jié)體直接電加熱和間接電加熱兩種形式；按燒結(jié)溫度差異，可把燒結(jié)裝置分成中溫?zé)Y(jié)爐（900～950℃）和高熱燒結(jié)爐（1100～1 700℃）；按保護(hù)氣氛的差異又可分成空氣燒結(jié)爐、氫氣燒結(jié)爐（如鉬絲爐、不銹鋼管式氫氣爐）、真空燒結(jié)爐等，真空燒結(jié)爐和鉬絲爐實際應(yīng)用較廣。
資料來源：
[1]王浩然等：金屬粉末注射成形工藝及研究進(jìn)展，山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院
[2]R M German：金屬注射成形（MIM）生產(chǎn)工藝與應(yīng)用概要，圣地亞哥州立大學(xué)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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