射出成型又稱注射成形，是粉末冶金技術與塑膠注射成形技術相結合的一項新工藝。
基本介紹
- 中文名：射出成形
- 外文名：Injection molding
- 別稱：注射成形
- 定義：粉末冶金與注射成形相結合的工藝
- 特點：生產效率高
- 概念：注射成形
概述,工藝過程,優點,
概述
射出成型又稱注射成形，是粉末冶金技術與塑膠注射成形技術相結合的一項新工藝。其過程是先將陶瓷粉末與聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等熱塑性材料均勻混合，成為具有良好流動性的液態物質；然後在一定的溫度和壓力下，在注射成形機上將這種液態混合料注入模具內成形。將所得到的坯塊進行專門的脫除黏結劑處理後，再進行燒結。根據需要．對燒結製品進行精壓、少量加工及表面強化處理等工序，最後得到產品。
工藝過程
工藝主要包括：
(1)配料與混煉
將陶瓷粉末與熱塑性有機物黏結劑在一定溫度下均勻混煉，以提供注射成形所必需的流動性和坯體強度。
粉末注射成形一般要求金屬粉末的粒度小於20μm，陶瓷粉末的粒度小於1μm粉末形狀多為球形(如羰基鐵粉、羰基鎳粉以及用噴霧乾燥法造粒後的陶瓷粉末等)。選擇粉末的粒度大小與零件的複雜程度及表面粗糙度有關，一般來說，細粉末能夠製造出緻密度高、幾何形狀複雜、壁薄、尖棱和表面光滑的零件。黏結劑一般選擇聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等熱塑性塑膠，黏結劑的加入量通常為40%(體積百分比)以上。有時還加入石蠟作潤滑劑。
(2)造粒
將混煉後的塊體或片狀混合料粉碎成顆粒狀的餵料，以備註射成形使用。
(3)注射充模
將顆粒狀餵料在注射成形*OLn9料筒中加熱熔融獲得良好的流動性，在一定溫度和壓力下(如溫度150～220℃、壓力69～270 MPa)高速注入模具內充滿模腔，冷卻凝固後脫模，就得到所需形狀和一定強度的陶瓷一有機物混合坯體。
注射成形工藝參數包括：注射溫度、注射壓力、注射速度、保壓壓力、保壓時間。注射成形工藝參數直接影響坯體的質量控制和缺陷形成。
(4)脫脂
通過緩慢加熱或物理、化學反應的方法，將坯體內的有機物排除，得到陶瓷坯體脫除黏結劑的方法有溶解浸出法和熱分解法兩種。溶解浸出法是把注射成形壓塊放入三氯乙烷等有機溶劑抽取裝置中，除去部分黏結劑而使壓塊中的孔隙敞開。熱分解法是將注射成形壓塊置於加熱爐內，使黏結劑緩慢地分解掉，這個脫蠟過程一般需要幾個甚至十幾個小時。熱分解法脫脂適用於截面厚度小於10mm的小尺寸陶瓷製品，一般採用埋粉脫脂，工藝簡單，成本較低，但效率低，耗時耗能多。採用溶解浸出法脫蠟比熱分解法的效果要好。
(5)燒結
將脫脂後的陶瓷坯體在高溫下燒結緻密化。注射成形壓塊的燒結通常是在氣氛控制燒結爐或真空爐內進行的。帶有脫蠟工藝的燒結爐一般多為間歇式燒結爐，當然也可以採用連續推舟式燒結爐。
陶瓷注射成形的缺陷主要有：收縮不一致、內應力釋放、黏結劑分解等引起開裂，脫模時表面起泡，脫脂時起泡和腫脹，脫脂時表面起皮、黏結劑殘留物污染等。
優點
工藝的優點是：
(1)自動化程度高，生產效率高，坯體強度高，易於實現大批量生產；
(2)可形成各種幾何形狀複雜、有特殊要求的小型陶瓷零部件；
(3)成形產品有極高的尺寸精度和表面光潔度。
通常粉末注射成形零件經一次燒結後，製品的相對密度可達95%以上，線收縮率為15%～25%。注射成形壓塊的受壓過程是均勻等靜壓制，所以燒結後製品的力學性能是各向同性的。燒結後產品的尺寸公差一般能夠保持在0%±03%範圍內，如果生產過程控制得好，甚至可控制在01%以內。目前，粉末注射成形零件的長度可達150mm，截面尺寸可達25～50 mm，單重為0.10~150 g，實際上最經濟的製品質量為1～25 g。研究表明，對於外形尺寸為0.4 mm×2.5 mm×1.3 mm的小產品，採用粉末注射成形在經濟上是最合算的，因此，粉末注射成形特別適合於生產批量大、外形複雜、尺寸小的零件。
