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  • 适合作为粉末注射成形(PIM)的粘结剂的超高流动性树脂材料

适合作为粉末注射成形(PIM)的粘结剂的超高流动性树脂材料 粉末射出成形 (PIM)

Summary

  • 粉末注射成形 (Powder Injection Molding : PIM) 是一种在金属或陶瓷粉末中加入粘结剂进行注塑后,通过脱脂与烧结制造小型高精度的金属或陶瓷制品的技术
  • 旭化成推荐使用超高流动性共聚甲醛“Tenac™-C FF520”作为粉末注射成形(PIM)的粘结剂树脂材料

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粉末注射成形(PIM)

粉末注射成形 (Powder Injection Molding : PIM) 是一种在金属或陶瓷粉末中加入粘结剂进行注塑后,通过脱脂与烧结制造小型高精度的金属或陶瓷制品的技术。

 

它是一种金属零件制造方法,并使粉末冶金得到了发展,在1970年代于美国被开发出来。它将传统的金属粉末冶金法与塑料注塑成形法结合起来。传统的粉末冶金被称为“冲压”,通过将金属粉末加入模具可以成形出形状比较简单的零件。与之相比,PIM通过与注塑相同的原理成形金属,可以大量生产形状复杂的零件。

PIM中,将使用金属粉末的称为“Metal Injection Molding(MIM)”,将使用陶瓷粉末的称为“Ceramics Injection Molding(CIM)”。MIM和CIM的流程基本相同。

PIM的工序

关于PIM的工序,这里用金属粉末注射成形(MIM)作为例子说明。
首先,将金属粉末与粘结剂(塑胶+蜡)均匀混炼,复合成成形性良好的原材料,即粒子。之后,将粒子按通常的塑料一样用注塑机成形。将得到的成形品通过加热、溶剂、催化等方式脱脂,将粘结剂去除。最后通过在烧结炉中烧结,可以得到高精度的金属零件。注塑成形之后的成形品中虽然含有一定量的树脂成分,但由于脱脂烧结后去除了粘结剂成分,可以得到复杂的三维金属结构。

PIM的特点

PIM可以广泛应用于精密仪器、电气通信设备、甚至汽车或医疗器械等,所以是一种扩大需求的加工方法。通过将金属制品用与塑料相同的成形方法制造,拥有以下特点。

PIM的特点

  • 可以制造高精度、形状复杂的零件
  • 金属材料的选择自由度高
  • 量产性优异、品质的波动小
  • 不需要切削等后加工处理
  • 由于制品大型化困难,只局限与小型零件

可以用于PIM粘结剂的树脂

可以用于PIM粘结剂的树脂的要求,如下。

可以用于PIM粘结剂的树脂的要求

  • 能够得到金属或陶瓷粉末与粘结剂的均匀混合物(原材料粒子)
  • 原材料粒子的加工与成形形良好
  • 升温时强度下降少

可以用于PIM粘结剂的树脂中,聚甲醛(POM)树脂是一种加工形、尺寸稳定性、机械强度优异,在低于熔点时各物性稳定的结晶性树脂。
作为齿轮等紧密树脂零件的注塑中主要使用的材料,其特性也可以直接在PIM中活用。

旭化成的提案

旭化成推荐使用超高流动性共聚甲醛“Tenac™-C FF520”作为粉末注射成形(PIM)的粘结剂树脂材料。

共聚甲醛“Tenac™-C FF520”

“Tenac™-C FF520”是作为粉末注射成形的粘结剂树脂而开发出来的超高流动性共聚甲醛。

PIM技术涉及的聚甲醛(POM),由于其自身的高强度,以及受热、遇酸无残留分解的特点,被用于组成粘结剂的树脂。“Tenac™-C FF520”在保有POM优异的机械特性的同时,还具有非常高的流动性。

Tenac™-C FF520和用于PIM的各树脂一般物性(参考值)的对比

Tenac™-C FF520和用于PIM的各树脂一般物性(参考值)的对比

 

用Tenac™-C FF520制作的ISO2740哑铃样条的烧结体

用Tenac™-C FF520制作的ISO2740哑铃样条的烧结体


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