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粉末冶金生胚強度

粉末冶金生胚強度的概念粉末冶金生坯強度是指冷壓的粉末壓坯的機械強度。粉末冶金零件生坯具有適當的強度是必要的，以便壓坯從陰模中脫出和將其運送到燒結爐而不會損壞。生坯強度取決于金屬粉末的種類與施加的壓力。施加壓力使接觸面積增大，不管顆粒形狀和表面粗糙度如何，這種接觸面積大體上正比于施加的壓力。軟金屬的粉末、不規則顆粒形狀或多孔性顆粒結構的粉末都具有較高的生坯強度。對于軟金屬，用較低的壓力即可生產出能夠進行搬運的壓坯。較硬的粉末則需要較高的壓力。

要理解粉末冶金生坯強度，就必須知道哪種力使金屬之間產生黏著。當使清潔的金屬表面相互接觸時，由于它們之間的接觸面積小，從而它們之間的黏著力小。施加壓力使接觸面積增大，不管顆粒形狀和表面粗糙度如何，這種接觸面積大體上正比于施加的壓力。MIM的發展進程20世紀70年代，美國學者Wiech首先開發出一種對金屬粉末進行注射成形的粉末冶金工藝。對粉末冶金生坯強度的這種解釋就將重點放在了建立顆粒之間原子與原子的金屬接觸。如上所述，與球形顆粒粉末相比，不規則形狀顆粒壓制的壓坯具有較高的生坯強度。這種較高的強度來自于粉末冶金壓坯中不規則形狀顆粒之間的相互聯鎖。對相互聯鎖現象的解釋仍然有爭議，但看起來可能是由于在由不規則顆粒壓制的壓坯中，在相當大程度上，相鄰顆粒之間形成了較好的原子接觸。

粉末冶金工藝很適用于大批量生產這類的零件。它可以為各種形狀復雜的零件生產設計且不浪費材料。如上所述，與球形顆粒粉末相比，不規則形狀顆粒壓制的壓坯具有較高的生坯強度。不過，制造鐵框在技術上并非易事。在早期開發中，使用傳統潤滑劑，諸如硬脂酸鋅與EBS臘等進行過生產試驗，生坯廢品率高達50%。目前，有通過用溫壓提高生坯密度和通過采用模壁潤滑減少或消除混合粉中的潤滑劑的方法來提高生坯強度。

AIM工藝簡介及AIM生產設備的發展現狀

MIM和CIM是粉末注射成形工藝的兩大分支。其中MIM是發展最早也最成熟的一個分支，被稱為21世界最熱門的零部件成形技術，它也的確沒有辜負這樣一個榮譽，其產業不斷發展和壯大，并擁有了專門的金屬注射成形生產設備。在金屬粉末冶金制品燒結中，燒結氣氛是影響燒結制品性能的重要因素之一。現在粉末注射成型工藝一出現第三大分支：AIM，即鋁合金注射成型。近年來，隨著金屬注射成形工藝的不斷成熟和普及，人們也越來越關注鋁合金這種具有優異功能的特殊復合金屬，因鋁合金種類繁多，性質差異較大，表面極易被氧化的特點，其在注射成形方面與普通金屬或合金要求是不同的，于是才會出現專門的AIM——鋁合金注射成形。

任何一個工藝要想發展，形成一種產業，必須要通過生產設備的改進和升級來為企業提高生產效率，AIM也不例外，zui初它是沒有專用的設備的，傳統粉末冶金和注塑行業通用生產設備以及金屬注射成形專用設備的都曾被用于該工藝中。使用性能：基于MIM產品的高密度，如果使用性能有需求，則MIM的高密度形成的性能有競爭力。但是它有其獨特的原料特點，那些非專用生產設備都無法很好滿足其正常生產需要，即使勉強可以使用制品的質量也大打折扣。

AIM生產設備(主要是混煉造粒設備和注射設備)的研究是近幾年才開始的，因為鋁合金注射成形技術是非常先進的一門技術，國內對其研究也是剛剛開始，目前南京科技大學對此領域研究較早較多并已經取得一定研究成果，在領域的水平可以達到世界前三。金屬粉末注射成型技術的工作原理金屬粉末注射成型技術是將現代塑料噴射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。由于鋁合金粉末的摩擦系數比普通金屬粉末和陶瓷粉末都要小，因此就混煉設備和注射設備來講，原則上是可以與其共用的。

隨著AIM企業對生產效率和設備自動化，加工連續化程度以及設備性能等要求的提高，專業的鋁合金注射成形混煉機、造粒機及注射機的研究開始被眾多機械設備制造商提上日程。

目前國內已有少數幾家機械設備制造商通過與高等院校合作的方式，在AIM專用生產設備的研發生產方面取得了初步的成效，并在一些企業開始試用，其功能和特性還有待在以后的生產實踐中不斷摸索和改進，相信隨著科技不斷進步，這些生產設備也會朝著智能化、環保化、自動化發展。粉末冶金齒輪是各種汽車發動機中普遍使用的粉末冶金零件，雖然在大批量的情況下是非常經濟實用的，不過在其他方面也有待改進的地方。

金屬微注射成型技術（μ-MIM）

微機械或微機電系統（MEMS）是20世紀80年代后期發展起來的一門新興的交叉學科，已被公認為21世紀重點發展的關鍵學科之一。

微機械或微機電系統的實用化依賴于微細加工技術的進步，金屬微注射成型技術是批量化高效率生產高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。

金屬微注射成型技術是指利用MIM工藝生產微米尺寸或微米結構金屬或陶瓷零件的一門工藝技術，一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結構的精密零件。

目前，采用適當的細粉，可以制取25~50μm厚、局部結構細節小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。

金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發展，微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發展潛力。這些小零件的技術附加值非常高，例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執行器及YA科醫用等零件，每千克售價為4000~20000美元。

微注射成型產品在執行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫用保健設備等方面有著廣闊的應用前景。

限制微注射成型技術發展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。

生產這類高精度微小零件的模具比常規模具要精密的多，需要用到各類現金為細加工技術，如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA（德文制版術、電鑄成型和注塑成型三次縮寫）等工藝制造塑料消失模具方法，可以很好地解決上述問題。