粉末注射成形是將傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)與現(xiàn)代塑料注射成形工藝相結(jié)合而形成的一種零部件新型成型技術(shù)。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是可以直接制造出具有最終形狀的零部件,最大限度地減少機(jī)加工量和節(jié)省原材料,解決了粉末冶金領(lǐng)域的復(fù)雜形狀制品成形難的問(wèn)題;而且該技術(shù)的材料適應(yīng)性廣,凡是可以制成粉末的金屬、合金、陶瓷等均可用此技術(shù)制成零部件。此外,此技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),材料性能優(yōu)異,產(chǎn)品尺寸精度高。
這種技術(shù)的基本工藝是:首先將固體粉末與一定添加劑組元均勻混合,經(jīng)制粒后,在加熱狀態(tài)用注射成形機(jī)將粒狀料注入模腔內(nèi)冷凝成形,然后用化學(xué)或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除,最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。
近年來(lái),微系統(tǒng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速,同時(shí)也對(duì)應(yīng)用于微型工程中的三維微型復(fù)雜元器件的制造提出了更高的要求,希望微型器件在具備滿足使用要求性能的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。微系統(tǒng)中主要的元器件包括微型模具、用于傳感器和加速器上的微型機(jī)械結(jié)構(gòu)、生物傳感器、微型流體元件、微型反應(yīng)器等。這些元器件形狀復(fù)雜、體積微小,采用現(xiàn)有的微型加工技術(shù)如微型切削、激光切削、硅刻蝕技術(shù)等,生產(chǎn)效率低,無(wú)法開(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn),而近年來(lái)在粉末注射成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的粉末微注射成形工藝為實(shí)現(xiàn)微型元器件規(guī)?;a(chǎn)提供了最具潛力的制備技術(shù)。
目前,國(guó)際上開(kāi)展該技術(shù)研究的主要國(guó)家有德國(guó)、日本、新加坡、美國(guó)和英國(guó)。其中,德國(guó)率先開(kāi)展并取得了突出的成果。國(guó)內(nèi)的北京科技大學(xué)、中南大學(xué)以及大連理工大學(xué)也在該領(lǐng)域進(jìn)行了一系列研究工作。如北京科技大學(xué)研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適用于傳統(tǒng)注射成形機(jī)的粉末微注射成形用模具;并以羰基鐵粉和鐵鎳合金粉為原料,在傳統(tǒng)注射成形機(jī)上成功實(shí)現(xiàn)了粉末微注射成形齒頂圓直徑小于1毫米的微型齒輪。