燒結(jié)后產(chǎn)品變形是產(chǎn)品尺寸精度不好的一種表現(xiàn)。
燒結(jié)后變形一個涉及原材料、混料、注射成型、脫脂、燒結(jié)各個環(huán)節(jié)的復(fù)雜問題。
燒結(jié)后變形原因可分為以下幾種:
一、料的原因:
1. 因為在MIM發(fā)展早期,還沒有
注射料供應(yīng)廠家,這些廠家只能是獲取專利許可證或自己試驗與研發(fā)粘結(jié)劑體系。
可是,MIM成功生產(chǎn)的秘密之一,是使用的注射料每批必須絕對一致。倘若做不到這一點,則在成型中就可能產(chǎn)生缺陷,燒結(jié)時會發(fā)生變形。
2. 由于粉末、粘結(jié)劑偏析作用而產(chǎn)生的變形。
3. 燒結(jié)溫度升高時,細小粉末的變形較?。环粗?,變形量增大
4.零件的變形隨著粉末裝載量增高而減??;反之,變形量增大
5.喂料表面不平滑,導(dǎo)致后面可能出現(xiàn)變形,殘余應(yīng)力會導(dǎo)致表面起皺甚至變形。
二.
模具設(shè)計原因:
1. 模具設(shè)計應(yīng)盡量壁厚均勻,去型芯及孔。為了避免變形,壁厚最好均一。
壁厚的變化還可能引起燒結(jié)時的收縮改變。從而難以控制尺寸。厚度過渡段有些場合下無法滿足壁厚均一,則不同厚度之間應(yīng)該設(shè)計成逐漸過渡。
2. 改進
壁薄零件的堅固性與強度的另外一個方法是用加強肋。
加強肋的厚度或?qū)挾炔坏贸^其連接壁的厚度。只要有可能,原則上,要盡量保持與壁厚一致。
可是,雖然加強肋可增大零件的強度,改進材料流動及防止加工過程中變形,但是,它們也可能產(chǎn)生翹曲,沉陷及應(yīng)力集中。因此,對零件設(shè)計增加加強肋要謹慎。
3.
澆口的設(shè)計不合理
澆口的設(shè)計必須考慮成型坯的形狀、型腔內(nèi)熔融注射料的流動方向、熔接痕產(chǎn)生的情況、澆口的去除等問題。
澆口的截面積大、充填性好,但澆口的封閉時間較長,去除麻煩。
澆口設(shè)計的最基本要求是,選擇應(yīng)力集中最小,因取向性造成的變形最小的澆口形式。
4.
模具水路設(shè)計不合理
在滿足冷卻所需的傳熱面積和模具結(jié)構(gòu)允許的前提下,冷卻回路的數(shù)量要盡量多,冷卻通道孔要盡量大。
以使型腔散熱均勻,制品內(nèi)應(yīng)力小,變形小,精度高
5.
模具頂出設(shè)計不合理
脫模時局部需要較大頂出力的制品,由于頂出力集中于桿端。因此,合理選擇頂出方式,盡量使頂出均勻平穩(wěn),減少變形。
三、 燒結(jié)支撐不合理:
MIM零件生坯在脫粘與高溫燒結(jié)過程中,約收縮20%,為將可能產(chǎn)生的扭曲變形減小到最低限度,必須將MIM零件進行適當支撐。
通常,將
MIM零件放置在平陶瓷板或托盤上,最好將燒結(jié)用的平板或托盤設(shè)計成有大的平面,從而使用標準支架??缇嚅L、有懸臂或有易損處的MIM零件,可能需要用零件的專用支架或固定裝置來支撐。
當產(chǎn)品上部沒有受限而底部由于摩擦作用而難以收縮,燒結(jié)支撐物就導(dǎo)致了變形。如果用光滑材料作燒結(jié)支撐物則可減小由摩擦而導(dǎo)致的變形。
四、
燒結(jié)工藝不穩(wěn)定:
1. 不均勻的碳濃度、燒結(jié)過程中溫度不均勻都是造成燒結(jié)后變形的原因。
2. 燒結(jié)爐進空氣,無法保證所需的溫度和壓力及氣氛,從而實現(xiàn)燒結(jié)不致密,導(dǎo)致產(chǎn)品變形。
3. 燒結(jié)溫度不準確、控制不靈敏,導(dǎo)致燒結(jié)變形。